Observation et mesure du traitement d’anodisation de l’aluminium au microscope numérique
Une fine pellicule d’oxyde (environ 2 nm) se forme naturellement sur l’aluminium lorsqu’il entre en contact avec l’air. C’est pourquoi, l’aluminium est réputé pratiquement inoxydable. Cependant, cette pellicule extrêmement fine n’empêche pas la corrosion de l’aluminium sous l’effet de réactions chimiques dans certains environnements. L’anodisation de l’aluminium est un traitement de surface permettant de former artificiellement un film d’oxyde sur l’aluminium. Retrouvez, dans cette section, tout ce qu’il faut savoir sur le traitement d’anodisation de l’aluminium ainsi que des exemples d’observation et de mesure au microscope numérique.
- Qu’est-ce que le traitement d’anodisation de l’aluminium ?
- Procédé d’anodisation de l’aluminium et structure
- Anodisation colorée et anodisation dure de l’aluminium
- Avantages et inconvénients du traitement d’anodisation de l’aluminium
- Exemples d’observation et de mesure du traitement d’anodisation de l’aluminium au microscope numérique
Qu’est-ce que le traitement d’anodisation de l’aluminium ?
L’anodisation de l’aluminium est un traitement de surface permettant de former un film d’oxydation anodique sur la surface de l’aluminium.
Contrairement au placage, qui consiste à appliquer une couche d’un autre métal sur la surface de l’aluminium, l’anodisation entraîne la croissance d’un film sur la surface et la pénétration du film sous la surface.
- A : Couche de placage
- B : Film croissant
- C : Film pénétrant
- D : Aluminium
La moitié du film d’aluminium anodisé croît sur la surface. L’autre moitié pénètre sous la surface.
Procédé d’anodisation de l’aluminium et structure
Un courant électrique traverse l’aluminium, entraînant la dissolution des minuscules creux et bosses de la surface (pénétration sous la surface) et la formation simultanée d’un film d’oxyde. Au fur et à mesure, une structure 3D appelée cellule se forme.
- A : Dans l’air
- B : Dans la solution électrolytique
- C : Surface aluminium d’origine
- D : Couche barrière
- Dans l’air, un film d’oxyde d’environ 2 nm d’épaisseur se forme naturellement.
- Le film barrière croît.
- Des trous de 10 à 20 nm de diamètre s’ouvrent.
- L’oxydation et la dissolution du film se déroulent simultanément, allongeant les trous.
- Le film croît proportionnellement à la durée de l’électrolyse.
Anodisation colorée et anodisation dure de l’aluminium
L’aluminium anodisé normal peut être coloré en colmatant les microscopiques trous formés à sa surface au moyen de colorants organiques. L’aluminium anodisé coloré ne constitue pas un matériau de construction de choix car, même si sa couleur s’enlève difficilement, il est sensible aux rayons ultraviolets et à la chaleur.
Portant un film d’oxyde plus épais, l’aluminium anodisé dur est plus résistant que l’aluminium anodisé classique. L’aluminium anodisé dur est utilisé pour la fabrication des pièces coulissantes (arbres et cylindres), des pièces de moteur automobile, des pièces d’avion et d’autres applications stratégiques. Sa dureté, sa résistance à l’usure, sa résistance à la corrosion, ses propriétés d’isolation et sa résistance à la chaleur exceptionnelles en font un matériau d’une grande fiabilité.
| Élément de comparaison | Aluminium anodisé normal | Aluminium anodisé dur |
|---|---|---|
| Couleur | Blanc ou coloré | Gris (ne peut généralement pas être coloré) |
| Dureté | Environ 200 HV | 400 HV minimum |
| Épaisseur du film | 5 à 25 µm | 20 à 70 µm |
| Applications | Matériaux de construction, meubles, décoration | Pièces coulissantes (arbres et cylindres), pièces de moteur automobile, pièces d’avion |
Avantages et inconvénients du traitement d’anodisation de l’aluminium
Comme tout traitement, l’anodisation de l’aluminium présente des avantages et des inconvénients.
- Avantages
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- Résistance à la corrosion : La résistance à la corrosion est améliorée.
- Propriétés d’isolation : Excellentes propriétés d’isolation car le film d’oxyde n’est pas conducteur d’électricité.
- Conductivité thermique : La conductivité thermique est réduite à un tiers de celle de l’aluminium avant anodisation.
- Dureté : Même si l’aluminium normal affiche déjà une dureté de 20 HV à 150 HV, l’aluminium anodisé atteint une dureté de 200 HV minimum.
- Couleur : Différentes couleurs peuvent être appliquées aux trous microscopiques de la surface.
- Inconvénients
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- Résistance à la chaleur : La surface se fissure ou se décolle dans des environnements soumis à une température excédant 100°C.
- Fragilité : La surface n’est pas flexible, elle se fissure ou se décolle en cas de pliage.
Exemples d’observation et de mesure du traitement d’anodisation de l’aluminium au microscope numérique
Voici les derniers exemples d’observation et de mesure du traitement d’anodisation de l’aluminium au microscope numérique 4K Série VHX de KEYENCE.
Le mode d’ombres accentuées génère une image nette de la texture de surface.
La fonction d’élimination des reflets permet une
observation sans reflet.
La fonction 3D facilite l’identification de la cause du défaut en démontrant de quelle manière la rayure s’est formée.
