outils diamantés électroplaquésLes outils diamantés, dont le substrat (acier ou autre matériau) est recouvert d'une matrice métallique par électrodéposition, sont largement utilisés dans les secteurs de la mécanique, de l'électronique, du verre, des matériaux de construction, du forage pétrolier et autres. Ces outils jouent un rôle essentiel dans de nombreux secteurs, tels que la mécatronique, le verre, les matériaux de construction et le forage pétrolier. Ils sont conçus pour offrir une grande efficacité, une longue durée de vie et une précision de rectification optimale.
Pour obtenir les propriétés souhaitées, le métal de revêtement de l'outil doit non seulement présenter une dureté et une résistance à l'usure élevées, mais aussi être uniformément réparti sur le substrat. Cette répartition uniforme est essentielle pour éviter l'écaillage du revêtement et prolonger la durée de vie de l'outil. Certains secteurs, comme celui des matériaux magnétiques et du meulage de la céramique, ont des exigences spécifiques concernant l'adhérence entre le métal de revêtement et le substrat en acier. Par exemple, dans l'industrie des matériaux magnétiques, le meulage de poudres est réalisé à une vitesse d'avance contrôlée d'environ 0,3 mm. De même, l'industrie de la céramique utilise des techniques de meulage à sec à avance rapide qui nécessitent une forte adhérence entre le métal de revêtement et le substrat en acier. Lors de la production d'outils diamantés électroplaqués, les fabricants privilégient souvent le type de métal de revêtement, sa dureté et sa résistance à l'usure, mais négligent fréquemment l'aspect crucial d'une forte adhérence entre le métal de revêtement et le substrat. Par conséquent, il n'est pas rare que les outils se décollent en cours d'utilisation. Cet article analyse les causes de ce problème et présente brièvement des solutions.
Les trois types de revêtements écaillés dans les outils diamantés électroplaqués sont :
Détachement du revêtement de la surface du substrat : Le revêtement métallique contenant du diamant et la sous-couche métallique sans diamant sont simultanément détachés du substrat en acier.
Écaillage de la couche sur la sous-couche métallique : La sous-couche métallique sans diamant reste adhérente au substrat en acier, tandis que le revêtement métallique contenant du diamant s’écaille de la sous-couche métallique.
Délamination et séparation du revêtement métallique dans les revêtements diamantés : le revêtement métallique au niveau de la zone de contact avec la pièce ne s’use pas normalement, mais se détache sous forme d’écailles ou de poudre, tandis que les particules de diamant ne se détachent pas complètement. Ce type d’écaillage passe souvent inaperçu, ce qui peut induire une perception erronée d’une mauvaise adhérence ou d’une faible résistance à l’usure du métal revêtu. La présence de larges pores continus à la surface de l’outil peut indiquer ce type d’écaillage lorsque des grains de diamant se détachent lors de l’utilisation normale de l’outil.
Comprendre ces types d'écaillage peut aider à identifier des problèmes spécifiques et à prendre les mesures appropriées pour améliorer la résistance de la liaison et la durabilité des outils diamantés plaqués.
Causes du décollement du plaquage :
Le traitement de pré-placage joue un rôle essentiel dans l'adhérence et la qualité du revêtement sur le substrat en acier. Voici quelques effets de ce traitement : Nettoyage de surface : polissage mécanique et dégraissage pour éliminer les corps étrangers, l'huile et autres polluants présents à la surface du substrat. Ceci garantit une adhérence directe du revêtement sur la surface métallique, sans impuretés. Un nettoyage insuffisant peut entraîner une mauvaise adhérence et un écaillage du revêtement. Élimination de la couche d'oxyde : le décapage consiste à éliminer la couche d'oxyde qui se forme sur le substrat suite à une exposition à l'air ou à d'autres facteurs environnementaux. Avant l'électroplacage, cette couche d'oxyde doit être éliminée afin d'exposer la surface métallique sous-jacente. Si elle n'est pas éliminée efficacement, elle empêchera la formation d'une liaison solide entre le métal de revêtement et le métal de base, ce qui entraînera une mauvaise adhérence. Activation : l'activation permet d'obtenir une surface chimiquement active et propre pour le processus de placage. Elle favorise l'adhérence du revêtement en améliorant la liaison entre le substrat et le matériau de revêtement. Les procédés d'activation, tels que le décapage ou le nettoyage électrolytique, éliminent les couches d'oxyde résiduelles et créent des conditions de surface spécifiques qui améliorent l'adhérence entre le substrat et le revêtement. En résumé, un bon prétraitement de galvanoplastie garantit une surface de substrat propre, exempte de contaminants et correctement activée. Ceci favorise une forte liaison entre le revêtement et le substrat, pour une finition durable et de haute qualité. À l'inverse, un prétraitement inadéquat peut entraîner des problèmes d'adhérence, des défauts de revêtement et une baisse des performances du produit.
Outre un traitement de pré-placage insuffisant, les raisons du décollement du revêtement sont les suivantes :
Préparation de surface insuffisante : Outre le traitement préalable au placage, la surface du substrat doit être soigneusement nettoyée et préparée afin de garantir une bonne adhérence du placage. Toute contamination ou irrégularité de surface peut nuire à l’adhérence entre le revêtement et le substrat, et provoquer un écaillage.
Épaisseur de placage insuffisante : L’épaisseur du placage doit être adaptée à l’usage prévu. Un placage trop fin risque de ne pas adhérer suffisamment au substrat et de se décoller. L’épaisseur du revêtement doit être maintenue dans la plage spécifiée afin de garantir une bonne adhérence.
Qualité médiocre du matériau de placage : La qualité du matériau de placage utilisé influe sur l’adhérence du revêtement. Si ce matériau est de mauvaise qualité ou ne possède pas les propriétés requises, il risque de ne pas adhérer correctement au substrat, ce qui peut entraîner un écaillage.
Adhérence insuffisante : Les promoteurs d’adhérence, ou agents de liaison, sont souvent utilisés entre le substrat et le revêtement pour améliorer l’adhérence. Leur absence ou leur utilisation incorrecte peut entraîner une mauvaise adhérence et un décollement ultérieur du revêtement.
Paramètres de galvanoplastie inadéquats : Il est nécessaire d’optimiser les paramètres du procédé de galvanoplastie, tels que la densité de courant, la température et la durée du dépôt, afin d’obtenir une bonne adhérence. Un mauvais réglage de ces paramètres peut entraîner une mauvaise adhérence et un décollement du revêtement.
Date de publication : 27 juillet 2023