Usinage chimique

Jack Lie Expert en usinage CNC

Spécialisé dans le fraisage CNC, le tournage CNC, l'impression 3D, le moulage d'uréthane, l'outillage rapide, le moulage par injection, le moulage de métal,

Introduction
Les procédés de fabrication non traditionnels sont définis comme un groupe de procédés qui éliminent l'excès de matière par diverses techniques impliquant de l'énergie mécanique, thermique, électrique ou chimique ou des combinaisons de ces énergies, mais n'utilisent pas d'outils tranchants car ils doivent être utilisés pour la fabrication traditionnelle. processus.
Les matériaux extrêmement durs et cassants sont difficiles à usiner par procédés d'usinage traditionnels comme le tournage, le perçage, le façonnage et le fraisage. Les procédés d'usinage non traditionnels, également appelés procédés de fabrication avancés, sont utilisés lorsque les procédés d'usinage traditionnels ne sont pas réalisables, satisfaisants ou économiques pour des raisons particulières, comme indiqué ci-dessous.

  • Matériaux fragiles très durs difficiles à serrer pour l'usinage traditionnel
  • Lorsque la pièce est trop flexible ou mince
  • Lorsque la forme de la pièce est trop complexe

Plusieurs types de processus d'usinage non traditionnels ont été développés pour répondre aux conditions d'usinage supplémentaires requises. Lorsque ces processus sont utilisés correctement, ils offrent de nombreux avantages par rapport aux processus d'usinage non traditionnels. Les processus d'usinage non traditionnels courants sont décrits dans cette section.
Introduction à l'usinage chimique (CM)
L'usinage chimique (CM) est la dissolution contrôlée du matériau de la pièce (gravure) au moyen d'un réactif chimique puissant (gravure). Dans CM, le matériau est retiré des zones sélectionnées de la pièce en l'immergeant dans des réactifs chimiques ou des décapants ; comme les acides et les solutions alcalines. Le matériau est éliminé par l'action microscopique des cellules électrochimiques, comme cela se produit lors de la corrosion ou de la dissolution chimique d'un métal. Cette dissolution chimique contrôlée attaquera simultanément toutes les surfaces exposées même si les taux de pénétration de l'enlèvement de matière peuvent n'être que de 0,0025 à 0,1 mm/min. L'usinage à façon de base prend plusieurs formes : fraisage chimique de poches, de contours, enlèvement global de métal, découpage chimique pour graver à travers des tôles minces ; l'usinage photochimique (pcm) pour la gravure par utilisation de résines photosensibles en microélectronique ; le polissage chimique ou électrochimique où des réactifs chimiques faibles sont utilisés (parfois avec une assistance électrique à distance) pour le polissage ou l'ébavurage et l'usinage par jet chimique où un seul jet chimiquement actif est utilisé. Un schéma du processus d'usinage chimique est illustré à la figure 6.

Broyage chimique

Dans le fraisage chimique, des cavités peu profondes sont produites sur des plaques, des tôles, des pièces forgées et des extrusions. Les deux principaux matériaux utilisés dans le processus de broyage chimique sont le décapant et le masquant. Les décapants sont des solutions acides ou alcalines maintenues dans des plages contrôlées de composition chimique et de température. Les masquants sont des produits élastomères spécialement conçus qui peuvent être enlevés à la main et chimiquement résistants aux mordants agressifs.

Les étapes du broyage chimique

  • Soulagement des contraintes résiduelles : Si la pièce à usiner présente des contraintes résiduelles du traitement précédent, ces contraintes doivent d'abord être soulagées afin d'éviter le gauchissement après le fraisage chimique.
  • Préparation : Les surfaces sont dégraissées et nettoyées soigneusement pour assurer à la fois une bonne adhérence du matériau de masquage et un enlèvement de matière uniforme.
  • Masquage : Un matériau de masquage est appliqué (revêtement ou protection des zones à ne pas graver).
  • Gravure : Les surfaces exposées sont usinées chimiquement avec des décapants.
  • Démasquage : Après l'usinage, les pièces doivent être soigneusement lavées pour éviter d'autres réactions avec ou une exposition à des résidus de décapant. Ensuite, le reste du matériau de masquage est retiré et la pièce est nettoyée et inspectée.

Applications:

Le broyage chimique est utilisé dans l'industrie aérospatiale pour éliminer les couches peu profondes de matériau des panneaux de peau de missile des composants d'avions de grande taille (Figure 7), des pièces extrudées pour les cellules d'avion.

Figure 7 : Section de panneau de peau de missile profilée par fraisage chimique pour améliorer le rapport rigidité/poids de la pièce (Kalpakjain & Schmid)