Électro-polissage

L’électro-polissage est un traitement de surface par lequel le métal à polir agit comme une anode dans une cellule électrolytique, en se dissolvant. Par l’application de courant, un film polarisé se forme à la surface métallique sous traitement, en permettant aux ions métalliques de s’étendre à travers ce film.

L’électro-polissage

L’électro-polissage

L’électro-polissage est un traitement de surface par lequel le métal à polir agit comme une anode dans une cellule électrolytique, en se dissolvant. Par l’application de courant, un film polarisé se forme à la surface métallique sous traitement, en permettant aux ions métalliques de s’étendre à travers ce film. Les micro et macro projections et les points hauts de la surface rugueuse, tout comme les zones présentant des bavures, sont des régions à densité de courant plus élevée que le reste de la surface, et elles se dissolvent plus rapidement, ce qui donne lieu à une surface plus lisse, nivelée et/ou par conséquent à une rugosité moindre. Dans le même temps, et sous des conditions maîtrisées d’intensité de courant et de température, la surface subit un brillantage.

Le grand avantage de l’acier inoxydable, est l’augmentation de la teneur en chrome et en nickel sur la surface étant donné que le fer est un métal qui se dissout facilement. Ce qui, de fait, augmente la résistance à la corrosion.

Sur une échelle macroscopique, le pourtour d’une surface peut être considéré comme une série de sommets et de vallées. Leur profondeur et la distance entre les sommets dépendent des méthodes utilisées pour achever la finition de la surface.

À l’échelle microscopique, la surface est encore plus complexe, et présente de petites irrégularités superposées aux sommets et aux vallées.

Afin de produire une surface vraiment lisse, ces deux types d’irrégularités (macroscopiques et microscopiques) doivent être éliminés.

Ainsi, les fonctions d’un processus de polissage idéal peuvent être distinguées comme suit :

a) Lissage: éliminer les irrégularités à grande échelle (taille supérieure à 1 micron).

b) Brillantage: éliminer les petites irrégularités d’une taille inférieure aux centièmes de micron.

Analyse Comparative entre le Polissage Mécanique et Électrolytique

Analyse Comparative entre le Polissage Mécanique et Électrolytique

POLISSAGE MÉCANIQUE

La préparation mécanique des surfaces peut se répartir de manière appropriée en deux étapes :

1) Meulage : en utilisant des techniques abrasives pour produire une surface lisse et plane.
2) Polissage : en utilisant des abrasifs fins sur des poulies pour donner une surface lisse et brillante.

Les recherches faites sur la structure des surfaces métalliques préparées par des procédés de polissage mécanique démontrent qu’elles finissent par produire une zone fortement déformée à proximité de la surface. Cette zone a des propriétés différentes de celles du métal de base, et se produit essentiellement par un procédé de fluage. Autrement dit, sous l’action mécanique intense du polissage, le matériau des sommets se voit contraint de circuler pour remplir les sommets.

Cette couche superficielle est connue sous le nom de « couche de Bielby », et a une épaisseur de plusieurs microns, épaisseur qui augmente avec l’intensité du polissage. La structure qui en résulte est pratiquement amorphe et contient des inclusions d’oxydes de métal de base et des composés utilisés dans les pâtes à polir. Par conséquent, il est sous-entendu que les propriétés physico-chimiques de la couche superficielle obtenue par polissage mécanique sont différentes de celles du métal sous-jacent, ce qui est à l’origine de tensions mécaniques qui, dans certaines conditions, peuvent donner lieu à des procédés de corrosion.

ÉLECTRO-POLISSAGE

L’électro-polissage (polissage électrochimique/polissage électrolytique) fonctionne essentiellement en raison du fait que, lorsque le métal se dissout sous la circulation de courant, il se forme une couche visqueuse de produits de la dissolution, qui se diffuse lentement dans le bain électrolytique.

L’épaisseur de cette couche n’est pas constante, et elle est plus importante dans les vallées ; comme sa résistance électrique est supérieure à celle de la solution d’électropolissage, elle entraîne une dissolution préférentielle des sommets, et un nivelage de la surface.

Sur la Fig. 1, on peut voir le schéma (a) avec une coupe transversale (à l’échelle microscopique) de la surface au commencement de la procédure, et sur le schéma (b) la façon dont, au bout d’un certain temps de traitement, la surface a été dissoute et commence à se « niveler ».

Dans ce procédé, il n’y a pas de formation de couche superficielle comme c’est le cas dans le polissage mécanique, car ce qui se dissout c’est le métal de base. L’épaisseur du matériau dissous varie entre 10 et 25 microns, suivant l’intensité de courant utilisée et la durée d’exposition.

Sur la Fig. 2, on peut constater une microphotographie d’une surface traitée à l’émeri 180, grossie 50 fois. Sur la Fig. 3, la même surface, après avoir été électro-polie. On voit clairement l’action nivellatrice décrite sur le schéma précédent.

La Fig. 4 est une microphotographie, sous un grossissement de 50 fois, d’une surface spéculaire obtenue par un traitement de polissage mécanique avec une brosse et de la pâte à polir. On remarque clairement les petites cavités et rayures aux bords aigus, qui rendront difficiles a posteriori les actions de nettoyage. Contrairement à la Fig. 5, la même surface électro-polie montre l’absence de vides aux bords définis, la possibilité de loger des corps étrangers avec ce type de finition étant de ce fait plus faible.

Par conséquent, une surface plane électro-polie, même si elle est brillante, n’aura pas l’aspect spéculaire du polissage
mécanique. Toutefois, elle est meilleure du point de vue microscopique et sanitaire, et l’utilisateur doit comprendre qu’une surface semblable à celle d’un miroir n’implique pas obligatoirement qu’au niveau microscopique, elle soit exempte d’imperfections qui peuvent abriter des colonies de micro-organismes et/ou peuvent lancer des procédés de corrosion localisée.

Avantages de L’électro-Polissage dans la Fabrication ces Escaliers

Avantages de L’électro-Polissage dans la Fabrication ces Escaliers

Visant essentiellement la fabrication d’escaliers en acier inoxydable, l’utilisation de ce procédé permet d’obtenir des surfaces lisses et brillantes, dans des conditions sanitaires, en raison de l’absence de rayures qui empêchent l’accès aux propres produits de nettoyage pour traiter l’eau de la piscine, (chlores, divers additifs, régulateurs de pH, etc.) et qui peuvent devenir des foyers de contamination par des micro-organismes et/ou déclencher des procédés de corrosion localisée.

Du point de vue technique, l’électro-polissage permet de traiter des pièces de forme irrégulière, (coins, intersticesde soudure, etc.). Ainsi par exemple, le traitement des trous vissés des mains courantes de l’escalier, où se logent les marches, est beaucoup plus efficace et performant, car en travaillant par immersion, on assainit l’orifice et le filetage complet, pas seulement en surface.

En outre, en travaillant avec un bain d’électro-polissage, le tube de la main courante est traité intérieurement (soudure, éraflures du profilé des tubes, etc.). Cela évite des procédés de corrosion à l’intérieur du tube des mains courantes de l’escalier, qui, parce qu’elles ne sont pas étanches, sont également en contact avec l’eau sur leurs faces intérieures, qui ne sont pas traitées dans le cas des escaliers polis.

L’électro-polissage permet de traiter les filets, sur les coupures, les incisions, etc., par exemple, les extrémités des mains courantes, ou dans le cas des marches, (orifices de fixation des antidérapants en plastique, zones d’agrafage sur le support en plastique, orifice et coupure des prises de terre, etc.).

L’électro-polissage sur l’acier inoxydable permet d’augmenter la résistance à la corrosion car le procédé permet d’éliminer les couches superficielles par des tâches de laminage et de polissage, en aissant sur la surface achevée une couche d’oxydes de chrome et de nickel extrêmement mince et transparente qui lui confère une excellente passivité par rapport aux nombreux réactifs chimiques.

L’électro-polissage sur l’acier inoxydable permet d’éliminer la coloration due à des procédés de soudure ou de chauffage, en effectuant un décapage préalable avec le désoxydant passivant, on traite de manière efficace les soudures, en éliminant les battitures, les impuretés et en les stabilisant chimiquement pour faire face au déclenchement de procédés de corrosion.

L’électro-polissage sur l’acier inoxydable permet de diminuer la tendance sur les liquides et les solides à adhérer à la surface, en améliorant les aspects de nettoyage et d’égouttage, aspects très importants sur tous les accessoires du monde de la piscine.

Afin de produire les meilleurs résultats, le métal doit être homogène et exempt de défauts de surface. Lesdéfauts, qui sont normalement occultés par le polissage mécanique, se révèlent et, qui plus est, sont accentués par l’électro-polissage (par exemple, inclusions, défauts de fonderie, rayures, etc.).

Le type de finition produit par l’électro-polissage est totalement différent de celui produit par le polissage mécanique. Dans ce dernier, il se produit une surface spéculaire car il « oblige » le  matériau à présenter un plan uniforme et reflète la lumière dans une seule direction.

Dans l’électro-polissage, la surface est différente, car s’il est vrai qu’elle est exempte de rayures et de tensions, il n’en reste pas moins vrai qu’elle présente une structure tridimensionnelle qui reflète la lumière dans toutes les directions, ce qui lui donne un aspect de brillance satinée, pas tant de miroir lumineux.

Applications

Applications

Selon les caractéristiques du procédé d’électro-polissage expliqué ci-dessus, on trouve parmi les utilisateurs éventuels ceux indiqués ci-dessous :

  • Industrie alimentaire en général, essentiellement, laitière, brassicole, vitivinicole et frigorifique.
  • Industries chimiques, du plastique, industries mécaniques.
  • Fabricants d’instruments chirurgicaux et odontologiques, secteur médical et hospitalier.
  • Fabricants de machines et d’éléments pour l’industrie en général.
  • Fabricants d’accessoires marins, outils de coupe, etc.