Options de finitions de surface en tôle pour votre projet

« Les finitions de surface donnent aux pièces une texture, des finitions mates et brillantes, augmentent leur capacité à supporter l'usure et les protègent contre la corrosion. »

La sélection de la bonne finition de surface est l’une des décisions les plus importantes que prend un concepteur ou un acheteur de pièces en tôle, mais elle ne reçoit souvent pas l’attention qu’elle mérite. Le type de finition utilisé peut affecter considérablement le fonctionnement de la pièce, son aspect et sa durée de vie. La finition de surface de la tôle exemplaire est cruciale car elle détermine les performances, la durabilité et la longévité de la pièce. Par exemple, les composants susceptibles de subir des contraintes mécaniques nécessitent un revêtement de surface résistant. En revanche, ceux qui sont susceptibles d’être exposés aux éléments ont besoin d’être protégés de l’environnement. La finition est aussi importante que la taille et la forme de la pièce pour définir son application dans un usage particulier.

Malgré cela, choisir la bonne finition peut s’avérer une tâche ardue. Vous devez déterminer quelles propriétés la finition de votre pièce doit posséder pour répondre aux exigences. Devra-t-il supporter des conditions extrêmes, ou s'agit-il d'une pièce qui sera visible par les clients et qui devra correspondre à leur marque ? Ces considérations vous aideront à choisir la bonne finition pour vos meubles et pièces métalliques. Les différents types de finitions et leurs avantages sont également essentiels à connaître. Différentes finitions présentent divers avantages et conviennent à de multiples usages. Dans cet article, nous vous donnerons un bref guide pour vous aider à sélectionner la finition la plus adaptée à votre finition de surface en tôle pièces, y compris leur fonctionnalité, leur apparence et leur endurance.

Importance de la finition de surface dans votre projet

Traitement de surface

Le processus de finition de surface est requis dans les parties qui sont exposées ou remplissent des fonctions esthétiques plutôt que d'être enfouies dans le système. Certains des défauts courants pouvant être observés sur les pièces découpées au jet d'eau ou au laser comprennent des bavures sur la face inférieure, des marques de manipulation, du givrage près de la ligne de coupe et de petites languettes qui peuvent être laissées pendant le processus de découpe. Il est important de noter que le processus de finition peut être effectué après la découpe, ce qui permettra de minimiser le nettoyage effectué avant l'installation du produit. Prolean a ajouté plus d'options de finition à sa liste de services, ce qui signifie que vous disposez désormais de plus d'options pour couper et découper vos feuilles. tôle polie pièces exactement comme vous le souhaitez. Lisez la suite pour en savoir plus sur les options de finition de vos pièces.

3 classes de finitions de surface en tôle

Parlons maintenant brièvement des trois catégories de finitions de surface pour les pièces en tôle : classe A, classe B et classe C, ainsi que de leurs caractéristiques, utilisations et méthodes d'obtention de chacune.

Il existe trois grandes classes de finition de tôle, à savoir :

Classe A : meilleure qualité

Description : La classe A est la plus délicate et la plus coûteuse et est communément appelée finition cosmétique.

Caractéristiques :

• Aucune marque de presse plieuse ou tout autre défaut sur la surface.
• Convient aux applications externes telles que les dispositifs médicaux et les applications en contact avec les aliments.
• Des composants sont nécessaires pour l'anodisation.
• Processus : Réalisé avec Timesavers ou une ponceuse à course pour lisser la surface et éliminer tous les défauts. Chaque pièce est enveloppée dans du papier pendant le transport pour éviter de rayer la surface de la pièce.

Classe B : meilleure qualité

Description : La classe B est légèrement plus économique que la classe A et est communément appelée finition standard ; cependant, cela permet certaines irrégularités de surface.

Caractéristiques :

• Applicable aux pièces plaquées.
• Il peut contenir des marques de presse plieuse.

Sous-catégories:

• B-1 : Finition standard avec Timesavers, éliminant les arêtes vives et donnant une finition linéaire à grain léger.
• B-2 : Finition manuelle à double action (DA) ou sable orbital, utilisant une finition orbitale ou non linéaire pour éliminer les arêtes vives.
• B-3 : La finition par culbutage est produite à l'aide d'une machine à culbuter vibrante, qui crée une finition uniforme, lisse et non linéaire couramment utilisée pour les petites pièces.

Classe C : Bonne qualité

Description : La classe C est également appelée « finition d’usine » et constitue la plus abordable de toutes les options.

Caractéristiques :

• Assez tranchant pour ne pas provoquer de coupures mais pas fortement barbelé.
• Présente des défauts visibles tels que des marques de presse plieuse.
• Généralement appliqué aux pièces qui seront peintes ou revêtues de poudre, car ces processus masquent les défauts de surface.
• Processus : Aucune utilisation de machines Timesavers ou de ponçage DA. 

Ces classifications facilitent le processus d'élimination et permettent de sélectionner la finition appropriée qui répond aux besoins du projet tout en tenant compte des coûts et de la qualité.

Techniques de finition de la tôle

Les techniques standard de finition de surface comprennent :

Finitions de surface standard telles que découpées

Ce processus est l’option la plus courante pour les pièces qui ne seront pas vues ou manipulées fréquemment. L'aspect cosmétique des pièces découpées en tôle plate peut être différent et nécessiter des techniques de finition standard supplémentaires. Par exemple:

• Découpe au jet d'eau : un effet de halo est créé lorsqu'une pulvérisation excessive se produit près de la ligne de coupe, en particulier au niveau des points de perçage et sur la face inférieure. Il peut également y avoir de légères marques de surface sur les faces supérieure et inférieure ainsi que des filigranes d'exposition.
• Découpe au laser: Cela peut entraîner une décoloration des bords de la coupe. De plus, certains métaux peuvent avoir une finition usinée de la part du fabricant, qui peut ressembler à des lettres imprimées.

Pour les petites pièces, dont une ou les deux dimensions sont inférieures à quatre pouces, les pièces doivent être collées à la feuille pendant la découpe pour éviter qu'elles ne tombent dans le réservoir du jet d'eau. Dans de tels cas, soit nous les retirons des feuilles, soit nous expédions la feuille avec les pièces toujours attachées. Si les pièces sont minimes et pourraient facilement se perdre dans l'emballage, elles sont envoyées dans le même ordre que celles reçues. 

Finition par projection de billes

Finition de surface par microbillage

La finition par sablage aux billes est également utile pour éliminer les bavures et autres irrégularités de surface et fournit une finition à grain fin sur toutes les pièces. Cela peut être réalisé en utilisant de l'air comprimé à haute pression pour propulser de minuscules billes de verre sur la surface des pièces. Il complète la découpe jet d'eau car la surface générée est quasiment identique au bord coupé réalisé par le grenat en découpe jet d'eau, offrant un aspect uniforme des faces et des bords.

Après la découpe, la meilleure façon de peindre vos pièces est d'effectuer une finition par microbillage. La surface est lisse mais non glissante et possède une « dent » uniforme qui offre une bonne adhérence à la peinture, même dans les crevasses. Il est également considéré comme idéal pour un look mat. Avant l'anodisation, le jet de billes et d'autres finitions mates sont appliqués sur la surface, ce qui rend la surface mate non réfléchissante.

Pour appliquer la finition par sablage aux billes, les pièces doivent s'insérer dans la cabine de sablage, ce qui n'est possible que si les pièces mesurent moins de 24'' en largeur et en hauteur. Une finition par projection de billes est appropriée pour les pièces de plus d'un pouce carré, car les petites pièces sont difficiles à saisir et à appliquer uniformément. Les pièces qui doivent être grenaillées seront retirées de leur feuille source et les languettes seront meulées pour donner un bord net.

Finition aléatoire (tourbillon) de ponçage

Enlèvement du tourbillon par ponceuse

Le ponçage aléatoire (tourbillon) est utilisé sur les surfaces supérieure et inférieure d'une pièce et est obtenu par un tampon abrasif non tissé motorisé dans un mouvement orbital aléatoire. Cette finition est généralement préférée par bon nombre de nos clients en signalisation, car la finition entièrement brossée peut être utilisée dans presque tous les environnements. La texture laissée par le tampon abrasif donne également une bonne surface sur laquelle la peinture adhère. Cette finition peut éliminer les légères rayures de surface, les marques de fraisage, les bavures ou toute autre imperfection de surface. Il est plus approprié pour les pièces de plus de six pouces, car il offre une finition uniforme sur une pièce de plus grande taille. Pour les pièces plus petites, le culbutage est recommandé. Comme la finition par projection de billes, la finition par ponçage aléatoire en tourbillon est adaptée à la préparation de l'anodisation et donne une finition mate non réfléchissante.

Ponçage avec grain (linéaire)

Le ponçage avec finition grain (linéaire) est un type de finition appliqué dans le même sens que le grain du bois. Le ponçage avec grain (linéaire) est le processus consistant à utiliser un abrasif non tissé sur une ponceuse à bande pour donner une finition brossée avec des lignes parallèles à la direction du grain des deux côtés de la pièce. Malgré cela, il est important de mentionner qu’il s’agit d’un processus manuel et que la surface obtenue n’est pas une finition standard en termes d’uniformité ou de régularité.

En raison de la machinerie utilisée pour appliquer ce fini, les pièces ne doivent pas avoir plus de 6'' de hauteur ou de largeur. Par défaut, le ponçage s'effectue parallèlement au sens du grain dont le sens est défini dans un dessin technique.

Finition dégringolée

La finition au tambour est un moyen moins coûteux d'ébavurer, de diminuer les marques sur la surface et même de rendre la surface sur les petites pièces. Ce processus consiste à placer les pièces dans un tambour vibrant contenant des médias abrasifs en céramique. Le mouvement de l'eau et du média crée une surface lisse et homogène sur toute la pièce.

Le culbutage est particulièrement adapté au dégrossissage de petites pièces avant une finition ou un soudage ultérieur, par exemple des bijoux ou des contacts électriques. Il est également utile dans les travaux de production où de petites pièces doivent être traitées.

Cette finition est principalement utilisée sur les composantes de moins de 4'' de hauteur et de largeur. Le matériau de base doit également être suffisamment robuste pour supporter le processus de culbutage, tandis que fabrication de tôles en acier inoxydable les composants doivent avoir une épaisseur minimale. Moins de 0" d'épaisseur, et l'aluminium et d'autres métaux non ferreux doivent avoir plus de 030" d'épaisseur. 

Placages ou revêtements de tôle pour pièces en tôle

L’idée générale du revêtement métallique consiste à déposer une couche sur la surface du métal. Les terminologies expliquées suivantes font partie des techniques de revêtement métallique les plus largement utilisées.

Galvanisation

Le procédé de galvanisation est principalement appliqué aux pièces en acier. Également connu sous le nom de galvanisation à chaud, ce procédé consiste à tremper l'acier dans du zinc fondu. Cela conduit à la formation de plusieurs couches d'alliage zinc-fer et de zinc métallique à la surface de l'acier. Le zinc réagit de manière métallurgique avec le fer contenu dans l'acier, pénètre à travers le revêtement dans une direction perpendiculaire à la surface et forme une couche épaisse et uniforme sur toute la surface.

Passivation

Passivation 

Les traitements de passivation sont couramment appliqués à l'acier inoxydable, un alliage de fer, de chrome et de nickel. Le chrome contenu dans l'acier inoxydable réagit avec l'oxygène de l'air pour former une couche passive d'oxyde de chrome qui possède des propriétés anticorrosion, tandis que le fer libre présent dans l'alliage accélère la corrosion. Cela dissout le fer libre et améliore la couche d'oxyde de chrome, rendant le métal plus résistant à la corrosion.

Anodisation

L'anodisation est un processus électrolytique qui augmente la taille de la couche d'oxyde sur une surface métallique, rendant le métal plus résistant à la corrosion. Cette méthode est principalement appliquée à l'aluminium.

Comment fonctionne l'anodisation ?

• Préparation : L'alliage d'aluminium doit être nettoyé et placé dans un électrolyte d'acide sulfurique.
• Processus électrolytique : prenez l'aluminium comme anode et utilisez un matériau qui ne réagit pas avec l'électrolyte, comme l'acier inoxydable, le nickel ou le carbone comme cathode.
• Formation d'oxyde : Lorsqu'une tension est appliquée, de l'oxygène est produit à l'anode et réagit avec l'aluminium pour former une couche d'oxyde d'aluminium.

Types d’électrolytes et leurs effets :

• 10 à 15 % d'acide sulfurique à 25 °C crée une couche d'oxyde sur une partie d'env. 25 µm/heure.
• Les acides oxalique et sulfurique forment à 30°C une couche d'oxyde d'env. 0, 03 mm/heure.
• 10 % d'acide chromique à 38-42°C forme une couche d'oxyde d'environ 15 µm/heure.

Avantages de l'anodisation :

• Durabilité : La surface devient également plus dense et plus résistante à l’abrasion.
• Attrait esthétique : L'anodisation peut également produire une surface terne qui peut être colorée pour une couleur permanente.
• Revêtement amélioré : la surface rugueuse profite également à la peinture et à d'autres formes de revêtement, car elles adhèrent mieux à la surface texturée.

L’anodisation est particulièrement adaptée aux pièces résistantes à l’usure, à la corrosion et esthétiques.

Anodisation dure

L'anodisation dure forme des couches d'oxyde plus épaisses (25 à 100 µm) à la surface des métaux par rapport aux films minces du processus d'anodisation normal. Ce procédé implique l'utilisation d'acide oxalique et sulfurique à une concentration de 0 à 10°C. Les revêtements finaux sont généralement gris à noirs et ont une dureté de 500 à 900 HV.

Film chimique

Le revêtement de conversion par film chimique ou chromate est un autre procédé de passivation utilisé sur l'aluminium. Il s’agit de plonger la surface métallique dans une solution chimique et de la pulvériser ou de la brosser. Ce traitement ne modifie pas les dimensions du métal et peut servir de base à d’autres revêtements organiques. Chem-film est également utilisé pour réparer les surfaces anodisées et préparer la surface pour une anodisation ultérieure. La couche finale peut être jaune transparente ou beige, ce qui provoque les nuances jaunes sur les métaux traités.

Electroplating

Le processus de galvanoplastie dépose un métal sur la surface d’un autre par hydrolyse acide. Dans ce processus, le métal à plaquer est utilisé comme cathode (chargée négativement) et une anode sacrificielle (chargée positivement) telle que l'argent est utilisée. Par exemple, une anode sacrificielle en argent peut déposer une cathode en acier ou en aluminium. La galvanoplastie est un processus qui contribue à améliorer la résistance à la corrosion et la résistance des pièces.

Oxyde noir

Finition de surface en oxyde noir

L'oxyde noir est une technique de revêtement par conversion chimique qui implique la formation d'un film d'oxyde de fer noir sur des métaux tels que l'aluminium ou l'acier. Contrairement à la galvanoplastie, la couche d’oxyde noir est déposée sur la surface métallique par un processus électrochimique. Par exemple, l’oxyde noir se forme par une réaction chimique entre le fer contenu dans le métal et les sels oxydants contenus dans la solution d’oxyde noir. Ces solutions comprennent des catalyseurs, des pénétrateurs, des activateurs et des additifs qui forment la couche d'oxyde de fer noir, qui est de la magnétite (Fe3O4) à la surface du substrat. Une application supplémentaire de cire ou d’huile peut également contribuer à augmenter les capacités anticorrosives et à diminuer la friction.

La finition en oxyde noir contribue également à protéger le matériau de la corrosion et lui confère des propriétés réfléchissant la lumière, les UV et les infrarouges.

Placage autocatalytique au nickel

Le nickelage autocatalytique ou placage nickel-phosphore est un processus de dépôt d'une couche d'alliage nickel-phosphore sur un substrat en aluminium ou en acier. Ce processus implique l'utilisation d'une solution aqueuse de sels de nickel et d'agents réducteurs de phosphore, le substrat étant immergé dans la solution. C'est un avantage par rapport à la galvanoplastie car il ne souffre pas de problèmes liés à la densité de courant et à la résistance du substrat ; le revêtement est donc plus uniforme.

Revêtement poudre

Le revêtement en poudre est un procédé sec dans lequel une poudre sèche est appliquée sur un substrat. C'est différent de la peinture liquide, qui utilise un solvant qui s'évapore : le processus de revêtement en poudre implique une pulvérisation électrostatique, puis le revêtement est durci par la chaleur ou la lumière UV. La poudre utilisable peut être thermoplastique ou thermodurcissable. De plus, il offre une surface plus dure et plus uniforme que les revêtements conventionnels, ce qui le rend plus efficace. Les poudres de polymère peuvent facilement être appliquées sur des métaux comme l'aluminium et l'acier pour donner à la surface une finition dure et attrayante.

Options de finition de surface disponibles chez Prolean

L'option de finition standard (telle que découpée) est la plus rapide des options disponibles. Certaines des caractéristiques de cette finition peuvent inclure : La pièce peut présenter des marques d'outils, des arêtes vives et des bavures. Il peut présenter des signes visibles de découpe au jet d’eau, de découpe au laser, de fraisage ou de décoloration résultant du processus. Ces imperfections peuvent être gommées si le propriétaire le souhaite. Il existe de nombreuses possibilités de post-traitement tôle personnalisée des pièces qui peuvent contribuer à affiner l'apparence des pièces et à améliorer leurs caractéristiques mécaniques et thermiques. Le tableau suivant présente et met en contraste les différents procédés de fabrication de tôles Prolean propose des finitions de surface. Les finitions standards disponibles pour fabrication de tôle sont donnés par ;

Sélection de la méthode de finition de tôle appropriée

Il y a plusieurs facteurs à considérer lors du choix techniques de fabrication de tôlerie pour la finition des surfaces. Certains facteurs communs incluent : 

1. Compatibilité des matériaux :

Il est important de noter que différents types de finitions ne conviennent qu’à certains matériaux. Par exemple, l’anodisation convient principalement aux alliages d’aluminium et de titane. En outre, la dureté du matériau et la finition abrasive sur les métaux plus mous doivent être prises en compte pour des résultats de finition de surface optimaux. 

2. Épaisseur de revêtement:

L'épaisseur du revêtement requis diffère également selon la technique de finition choisie. Par exemple:

• Le revêtement en poudre est disponible dans une épaisseur de 35 µm à 200 µm.
• L'anodisation donne une épaisseur allant de 0. L'épaisseur des couches varie de 5 µm à 150 µm.
• La galvanoplastie donne lieu à une épaisseur comprise entre 5 µm et 25 µm.

3. Objectif :

Déterminez si la finition est davantage destinée à l’apparence ou à l’amélioration des performances. Certaines finitions sont plus esthétiques, comme l’acier inoxydable, tandis que d’autres sont à la fois esthétiques et fonctionnelles, comme l’aluminium.

4. Délai d'exécution:

Pensez au taux de production requis. Sélectionnez le bon processus de finition qui respectera les délais de votre projet tout en garantissant qu'il est rapide mais ne compromet pas la qualité du projet.

5. Coût :

La rentabilité est cruciale. Envisagez différentes options en termes de prix sans nécessairement choisir des produits chers. Des procédés spécifiques comme l’anodisation sont parfois plus coûteux, mais ils présentent certains avantages.

Conclusion 

Les finitions en tôle sont essentielles à la fabrication car elles agissent comme des pièces de finition et fonctionnelles. Cet article vise à fournir un aperçu des différents processus de finition, de leurs avantages et de leurs limites afin que de meilleures décisions puissent être prises dans les projets futurs.

Nous sommes ProléanTech, la première entreprise chinoise d'usinage CNC à la demande. Nous avons une connaissance approfondie des différents types de tôles, finitions et utilisations. En tant qu'entreprise dans l'industrie depuis plus d'une décennie, vous pouvez compter sur nous pour vous fournir les meilleurs services de finition de fabrication de tôle qui répondent à vos exigences. Appelez-nous aujourd'hui pour en savoir plus sur notre service de tôlerie capacités pour répondre aux besoins de votre projet.