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L’anodisation est un traitement de surface utilisé pour améliorer la finition de différentes pièces de façon esthétique ou mécanique. Il s’agit d’une méthode consistant à réaliser une couche de conversion à la surface de l’aluminium (et d’autres métaux compatibles) : c’est un procédé électrochimique qui permet de transformer la couche superficielle de métal en son oxyde, mais dans des proportions nettement plus élevées que ce qui arrive pour les pièces métalliques à l’état naturel.
Contrairement à la peinture, qui consiste à ajouter une couche supplémentaire à la surface du matériau, l’anodisation permet l’intégration de la couche d’oxyde à la pièce elle-même, l’empêchant ainsi de partir en lambeaux. La couche en question est dotée d’une structure relativement poreuse et hautement ordonnée, ce qui permet d’effectuer des opérations additionnelles de coloration, voire d’imperméabilisation. Bien que l’aluminium soit considéré comme le matériau par excellence pour l’anodisation, d’autres métaux, comme le magnésium ou le titane, peuvent également être anodisés.
L’anodisation est communément effectuée en tant que traitement de surface sur les pièces issues de l’usinage CNC et de la tôlerie. Ce procédé, simple mais efficace, accroît la solidité de la pièce, de même que sa résistance à l’usure. L’esthétique de l’ouvrage est également améliorée, du fait de l’aspect brillant de la surface qui en résulte, avec en bonus, la possibilité d’y ajouter de la couleur.
L’anodisation : comment ça marche ?
L’anodisation s’effectue grâce un procédé électrochimique, et plus particulièrement via une cellule électrolytique. L’aluminium est d’abord nettoyé de fond en comble afin de le débarrasser de ses impuretés, avant d’être plongé dans un bain d’acide électrolytique. La cathode est intégrée à la cuve d’anodisation, tandis que l’aluminium, une fois immergé, joue le rôle d’anode.
On fait alors passer un courant électrique continu entre la cathode et l’anode, ce qui provoque la libération, dans le bain électrolytique, d’oxygène sous forme ionique, qui va alors migrer vers l’aluminium et se combiner avec les atomes à sa surface pour former une couche protectrice d’oxyde d’aluminium.
Le procédé altère la texture de la surface du métal au niveau microscopique, de même que la structure cristalline du métal au voisinage de cette même surface. Le titane en barre ou le plomb constituent les cathodes les plus fréquemment utilisées pour anodiser l’aluminium.
Quels sont les différents types d’anodisation ?
Il existe trois sortes d’anodisation, la différence entre elles se situant au niveau du liquide électrolytique utilisé :
Anodisation de type I : anodisation à l’acide chromique
Ce type d’anodisation emploie un électrolyte à base d’acide chromique. Il en résulte un revêtement relativement fin offrant le moins de prise à la couleur durant les opérations de teinture. Ce type d’anodisation est peu employé en raison de sa résistance à l’usure sub-optimale et de sa porosité réduite.
Anodisation de type II : anodisation à l’acide sulfurique
Ce type d’anodisation crée un revêtement dont l’épaisseur varie approximativement entre 8 et 13 µm, avec une meilleure prise à la couleur. Il bénéficie, de plus, d’une bonne résistance à la corrosion et à l’usure.
Anodisation de type III : anodisation dure
Ce type d’anodisation est effectué avec de l’acide sulfurique, mais à des températures bien moins élevées. L’épaisseur du revêtement qui en résulte est la plus grande, et va de 40 à 60 µm. Les pièces ayant subi un traitement de surface avec une anodisation dure bénéficient d’une excellente résistance à l’usure et à la corrosion, couplée à une forte porosité. Un autre genre d’anodisation, parfois mentionné sous le nom « d’anodisation architecturale », utilise des ions métalliques.
Anodisation de type II vs. anodisation dure de type III
La principale différence entre l’anodisation de type II et de type III est l’épaisseur de la couche d’oxyde. La couche d’oxyde créée par l’anodisation de type II est beaucoup plus mince que celle de type III.
Les pièces anodisées de type II sont idéales pour une finition cosmétique, car elles donnent une finition lisse et attrayante ainsi qu’une bonne résistance à la corrosion et à l’usure. Cependant, si vous avez besoin de pièces en aluminium anodisé finies mat, vous devez soumettre la pièce telle qu’usinée à un microbillage avant l’anodisation.
L’anodisation de type III (dure) convient aux pièces qui doivent rester fonctionnelles dans des environnements difficiles, tels que les composants aérospatiaux et automobiles. Les pièces qui nécessitent d’excellentes propriétés de résistance aux rayures et de durabilité préfèrent l’anodisation dure de type III à l’anodisation de type II.
| Anodisation de type II | Anodisation de type III (dure) | |
| Couche d’oxyde | Fine | Épaisse |
| Propriétés de la pièce | Finition lisse, bonne résistance à la corrosion et à l’usure | Excellentes propriétés de résistance aux rayures et de durabilité, convient aux pièces qui doivent rester fonctionnelles dans des environnements difficiles |
| Apparence naturelle | Un peu jaunâtre | Brunâtre |
| Coût | Relativement peu coûteux | En général, le type III est plus cher que le type II en raison de la couche d’oxyde d’aluminium qui est plus épaisse et nécessite plus de puissance pour la production |
Les matériaux utilisés pour l’anodisation
L’opération de traitement de surface d’anodisation peut être menée à bien uniquement sur des matériaux conducteurs, le plus largement utilisé étant l’aluminium. Les métaux non-ferreux (comme le magnésium et le titane) peuvent aussi être anodisés, de même que d’autres métaux comme le zinc, le niobium, le zirconium, le hafnium et le tantale. Les métaux ferreux, comme l’acier, ne peuvent pas être anodisés car le procédé les fera se corroder.
Avantages de l’anodisation de l’aluminium
La liste qui suit présente quelques-uns des bénéfices apportés par l’anodisation :
- De bonnes propriétés de surface : l’anodisation améliore les propriétés de surface du matériau traité, en améliorant la résistance de la pièce aux rayures, à la corrosion et à l’usure.
- Une meilleure protection : l’anodisation offre une meilleure protection que la peinture, la couche de protection créée faisant partie intégrante de la pièce, elle ne peut pas s’écailler.
- Offre une meilleure prise aux revêtements : la couche créée après traitement offre une meilleure absorption, ce qui fait que les amorces de peinture et l’adhérence des colles sont bien meilleures sur les pièces anodisées que sur leurs équivalents bruts.
- Permet de prévenir le grippage : ce traitement de surface est connu pour empêcher le grippage (une forme d’usure causée par l’adhérence de surfaces glissant l’une sur l’autre) de composants filetés (boulons et écrous).
- Un rendu de surface brillant : l’anodisation procure une surface brillante et esthétique, en plus de donner la possibilité d’appliquer à l’ouvrage toute une variété de couleurs.
- De bonnes propriétés isolantes : le procédé améliore les propriétés isolantes des pièces traitées, leur conférant une conductivité électrique moindre par rapport aux pièces brutes.
Anodisation de l’aluminium en différentes couleurs
Les couleurs standards compatibles avec l’anodisation sont : le clair, le bronze, le noir et champagne. Parmi les autres couleurs, on pourra mentionner : le rouge, le rose, le doré, le jaune, le vert, le marron, le bleu, le violet, le vert olive et le gris. En revanche, les couleurs les plus communes sont le noir, suivi de près par le bleu, le rouge et le doré.
Teinture
Une pièce anodisée peut être teintée, mais on peut aussi faire en sorte qu’elle perde sa teinture. Elle est plongée dans un bain de couleur à chaud immédiatement après la procédure d’anodisation. Cette méthode permet d’obtenir une grande variété de couleurs.
Coloration électrolytique
La coloration électrolytique est une autre façon de colorer une pièce anodisée. La méthode consiste à immerger la pièce traitée dans une seconde solution électrolytique, additionnée de sels métalliques qui viendront former un revêtement résistant aux UV. Malheureusement, cette méthode limite le choix de couleurs appliquables (uniquement noir ou bronze).
Anodisation de l’aluminium en différentes couleurs
Les couleurs pour les pièces anodisées peuvent être sélectionnées soit par leur nom, soit par leur code RAL. Les noms de couleur spécifient les couleurs les plus communes par une dénomination spécifique (par exemple : rouge ou vert). Cela reste l’option la plus largement répandue quand il s’agit de choisir une couleur dans le cadre de l’anodisation.
Certains centres de production de taille plus conséquente ont recours à l’utilisation du système des codes de couleur RAL afin de spécifier avec exactitude la couleur d’anodisation voulue. Le système RAL permet, en effet, de définir tout un jeu de nuances pour une couleur particulière, et donc de fournir une palette considérablement élargie. À titre d’exemple, il est possible d’utiliser le nom de la couleur « gris » pour obtenir le gris de base, alors qu’avec le système RAL, on pourra obtenir des couleurs plus spécifiques, comme le gris anthracite qui correspond au code « RAL 7016 ».
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