Parmi les procédés existants de protection des pièces en métal, le procédé d’anodisation se positionne comme le dispositif spécifique garantissant un haut niveau de traitement de l’aluminium et de l’alliage d’aluminium. La qualité de protection des surfaces aluminium résultant de l’anodisation n’est plus à prouver tant elle a fait et fait ses preuves, notamment dans les secteurs industriel, automobile, optique, médical et high-tech. Mieux appréhender le procédé d’anodisation, voici ce que l’on vous propose dans cet article…
Un peu d’histoire de l’anodisation
C’est en 1923 que le procédé d’anodisation fait parler de lui pour la première fois. À cette époque, le procédé est déployé pour protéger de la corrosion la surface des pièces de duralumin des hydravions. Initialement, c’est l’acide chromique qui est utilisé comme électrolyte d’anodisation avant d’être remplacé par l’acide sulfurique, désormais majoritairement privilégié.
Le b.a-ba du procédé d’anodisation
Pour expliquer dans les grandes lignes le procédé d’anodisation, on peut dire que l’anodisation consiste à traiter une pièce aluminium en créant à sa surface une couche protectrice d’oxyde (alumine), non pas en appliquant ou en ajoutant de la matière mais en la faisant se développer sous l’effet d’une transformation chimique. En trempant la pièce en aluminium dans plusieurs bains chimiques successifs équipés d’électrodes, sous l’effet de l’électrolyse et donc du courant électrique, une couche naturelle d’oxyde, plus ou moins épaisse, se forme en surface. Ce procédé d’anodisation aussi appelé oxydation anodique sulfurique ou OAS consiste donc à une modification chimique de la surface de la pièce aluminium avec la formation d’une couche superficielle d’oxydation ayant pour effet de protéger la pièce et de la rendre plus résistante.
Les étapes du procédé d’anodisation
Dans son cycle complet, le processus d’anodisation comporte quatre étapes principales : la préparation des pièces, l’anodisation, la coloration et le colmatage.
Étape 1
La phase de préparation des pièces consiste à nettoyer les pièces aluminium à l’aide de produits bases ou acide pour éliminer les traces de doigts, de graisse, d’oxydation ou de résidus divers. C’est uniquement une fois que les pièces sont entièrement propres qu’elles prennent le chemin des bains d’anodisation.
Étape 2
L’anodisation en elle-même ! Les pièces « propres » sont trempés dans différents bains chimiques successifs tout en étant rincées à l’eau déminéralisée entre chaque bain. C’est lors de cette étape, qu’une couche protectrice d’oxyde se crée en surface. À ce moment-là également, les pores situés en surface de la pièce sont « ouverts », ce qui permet de passer à l’étape de coloration.
Étape 3
Une fois la couche d’oxydation créée grâce à l’anodisation, il est possible de colorer la pièce aluminium en déposant sur les pores « ouverts », une nouvelle fois par voie chimique ou électrolytique, des colorants de différents types. Pour sa part, la société MGC propose un éventail de 7 couleurs: le bleu, le noir, le rouge, l’or, le Champagne, le vert et le violet.
Étape 4
L’étape finale ; le colmatage. La couche d’oxyde a été créée et colorée. Désormais, l’objectif est de « fixer » cette couche protectrice colorée en refermant ses pores de façon à « emprisonner » le traitement effectué et d’empêcher tout élément extérieur indésirable (poussières, graisse…) de pénétrer dans la pièce. Pour ce faire, la pièce est immergée dans une solution aqueuse complétée d’additifs de manière à hydrater la couche d’oxyde, la faire gonfler et ainsi boucher les pores.
La valeur ajoutée apportée par l’anodisation
Le procédé d’anodisation est majoritairement utilisé pour protéger les pièces en aluminium ou en alliage d’aluminium de la corrosion. En comparaison d’un traitement de surface en peinture liquide ou peinture poudre, l’anodisation permet de créer un révêtement en surface beaucoup plus fin et offrant une résistance beaucoup plus durable étant donné que la couche de protection générée par l’anodisation ne s’écaille pas et ne se raye pas.
Au delà de la capacité de résistance accrue à l’usure et à la corrosion acquise par l’anodisation, deux autres propriétés de l’anodisation sont très appréciés par les donneurs d’ordre, à savoir l’isolation électrique et la protection thermique des pièces traitées.
Les apports esthétiques de l’anodisation marquent aussi la différence par rapport à d’autres types de traitement de surface. Avec la possibilité de colorer les pièces, d’obtenir un rendu de surface brillant et de choisir entre plusieurs types de finitions (polis, brossés, brillants, satinés brillants, satinés mats, les pièces aluminium traitées en anodisation arbore un aspect esthétiques très qualitatifs.
Cerise sur le gâteau. De par son procédé basé sur un renforcement de l’oxyde naturel de l’aluminium, l’anodisation ne dégage pas de substances dangereuses ou nocives pour l’homme et l’environnement. Un argument supplémentaire de poids qui incite à choisir l’anodisation pour le traitement des pièces aluminium.
Les différents types d’anodisation
Selon les besoins de traitement, on distingue trois principaux types d’anodisation.
L’anodisation de type I à l’acide chromique
Ce type d’anodisation est envisagé notamment lorsque la contrainte de respect de la dimension de la pièce est très serrée, c’est à dire lorsque, la dimension de la pièce ne doit quasiment pas être modifiée après traitement. À base d’acide chromique, l’anodisation de type I répond à cette contrainte en aboutissant à un revêtement relativement fin. Toutefois, l’anodisation reste peu utilisée en raison de sa résistance à l’usure réduite et de sa porosité ne permettant pas une bonne prise de la coloration lors des opérations de teinture de la pièce.
L’anodisation de type II à l’acide sulfurique
Cette catégorie d’anodisation, à l’acide sulfurique, est la plus répandue car elle permet d’obtenir une couche protectrice d’oxyde d’une épaisseur variant entre 5 et 20 microns garantissant une bonne résistance à la corrosion et à l’usure et une bonne prise de la couleur.
L’anodisation de type III toujours à l’acide sulfurique aussi appelée anodisation dure
L’anodisation de type III est basée sur le même procédé que l’anodisation de type II à la différence près que les pièces aluminium sont trempées dans des bains à températures moins élevées. Cela ayant pour effet direct de créer en surface une couche d’alumine plus épaisse (entre 30 et 100 microns), très résistante à l’usure et à la corrosion et garantissant une forte porosité.
Les épaisseurs de couches de protection résultant de l’anodisation
De manière simplifiée, on peut dire que plus la couche d’oxyde créée en surface sous l’effet de l’anodisation est épaisse (en microns), plus la pièce traitée est résistante à l’usure, à la corrosion et aux agressions provenant de l’environnement extérieur.
Toutefois, face aux dépenses énergétiques du processus d’anodisation, il ne s’agit en aucun cas d’avoir une démarche de suranodisation des pièces mais plutôt d’adapter le type d’anodisation au cas par cas, selon les besoins et les propriétés escomptés.
Dans la plupart des cas, les épaisseurs de couche d’anodisation se situent entre 5 et 25 microns et sont déterminées par leur classe sur le modèle suivant : classe 5 = 5 microns, classe 10 = 10 microns, classe 15 = 15 microns…
C’est le milieu auquel est confronté la pièce qui conditionne le choix de la classe utilisée pour l’anodisation. Plus un environnement sera hostile (exposition, température, climat, agressivité de l’environnement, humidité…), plus l’épaisseur d’anodisation envisagée sera importante.
Bon à savoir, dans le cas d’une finition colorée de la pièce (passage en teinture), il est recommandé d’opter pour une épaisseur minimale de 15 ou 20 microns pour une bonne prise et tenue de la couleur.
L’anodisation pour l’aluminium, mais pas que !
L’anodisation est parfaitement adapté au traitement de surface des pièces en aluminium et en alliage aluminium mais il est également possible d’utiliser l’anodisation pour apporter le résistance à d’autres surfaces métalliques comme le titane, le zinc ou encore le magnésium.
Le procédé d’anodisation chez MGC Metal Global Concept
Expert du procédé d’anodisation en Auvergne Rhône-Alpes, la société MGC Metal Global Concept propose des solutions d’anodisation incolore et d’anodisation couleur adaptées à chaque demande.
