Guide complet de l'usinage CNC des états de surface

Dans la fabrication de précision, Finitions de surface par usinage CNC jouent un rôle essentiel dans la fonctionnalité et l'esthétique d'une pièce. Que vous fabriquiez un prototype ou un produit initial, la finition que vous choisissez pour la surface a une incidence sur la durée de vie, le fonctionnement et l'attrait commercial de la pièce.

Les types de finitions de surface observés dans l'usinage CNC, leurs avantages, leurs utilisations et l'impact qu'ils ont sur le résultat sont tous abordés dans ce guide. Si vous créez un produit, la compréhension de la finition de surface peut vous aider à décider de la marche à suivre.

Que sont les états de surface de l'usinage CNC ?

Les finitions de surface de l'usinage CNC font référence aux techniques de post-traitement utilisées pour améliorer la qualité de la surface des pièces usinées. Elles permettent à un composant d'avoir un meilleur aspect, de résister à la corrosion, de glisser en douceur et de subir moins d'usure.

Pour mesurer l'état de surface, les concepteurs utilisent souvent le Ra (rugosité moyenne), qui indique la différence commune par rapport à la surface de base. Dans les industries telles que aérospatiale, automobile, médicalet électroniqueLa qualité de l'état de surface est souvent déterminante pour les performances de la pièce.

Pourquoi les états de surface jouent-ils un rôle dans l'usinage CNC ?

Le matériau dont est faite une surface, la manière dont elle est utilisée et la tolérance requise influencent tous le type de finition appliqué. Dans certains cas, un implant fonctionne bien avec des surfaces très lisses, alors qu'un outil industriel est conçu avec des textures qui l'aident à s'agripper.

Il existe de nombreuses bonnes raisons d'utiliser la finition de surface :

• Amélioration de la résistance à la corrosion et à l'usure
• Des résultats plus esthétiques et mieux marqués
• Un fonctionnement plus facile et moins d'usure
• Augmentation de l'adhérence du revêtement au substrat

Une étude de marché réalisée en 2023 par Grand View Research révèle que l'industrie de l'automobile est en plein essor. marché mondial de la finition des métaux devrait atteindre 112,15 milliards de dollars d'ici 2030, principalement en raison de l'intérêt manifesté par des secteurs tels que l'aérospatiale, la médecine et l'automobile.

Types de finitions de surface pour l'usinage CNC

Voici une liste des finitions d'usinage CNC les plus courantes. Chaque élément de la conception répond à des objectifs différents et contribue à la présentation visuelle.

1. Finition telle qu'usinée

Cette version n'a pas été éditée après le tournage. Les pièces sont produites par la machine avec des marques d'outils révélées et une rugosité de Ra 3,2 μm. Lorsque vous avez besoin de pièces internes ou de prototypes et que l'apparence ne compte pas, c'est ce qu'il vous faut.

2. Polissage des pièces CNC

Le polissage des pièces CNC améliore la douceur de la surface en réduisant la rugosité à un niveau aussi bas que Ra 0,2 μm. De nombreuses pièces d'électronique grand public, d'appareils médicaux et d'optique obtiennent cette finition car elles bénéficient de résultats brillants et réfléchissants. Avantages :

• Il est très beau à l'œil.
• Faible valeur de frottement
• Préparer les surfaces à l'application d'un traitement de placage ou de revêtement

3. Finitions d'anodisation

Les finitions par anodisation sont particulièrement populaires pour les pièces en aluminium. La façon dont le revêtement en poudre est appliqué épaissit l'oxyde de surface, ce qui protège le métal, offre des options de couleur et augmente la résistance. Voici les principales méthodes d'anodisation :

Type I : Acide chromique fin, destiné à être utilisé dans l'aérospatiale.

Type II : On parle d'acide sulfurique lorsqu'il s'agit d'un type courant de finition décorative.

Type III : Ce procédé est utilisé dans l'industrie pour des applications actives.

4. Grenaillage CNC

Le microbillage CNC est un traitement de surface dans lequel de fines billes de verre sont projetées sur la surface pour produire une texture uniforme mate ou satinée. Le résultat est une finition uniforme sans modification des mesures structurelles. Les applications courantes sont les suivantes :

• Boîtiers pour l'électronique grand public.
• Composants automobiles
• Pièces d'avion

L'utilisation de l'anodisation en complément de cette finition permet d'améliorer l'aspect du matériau et de le rendre plus agréable au toucher.

5. Revêtement par poudrage

L'application d'une poudre sèche et son chauffage permettent de créer une couche colorée solide grâce à un processus appelé "revêtement par poudre". Ce procédé étant plus épais que l'anodisation, il résiste très bien aux chocs et convient donc parfaitement aux objets très sollicités.

6. Finition brossée

L'effet brossé est obtenu en frottant la surface avec des bandes recouvertes d'abrasifs. Ce motif est appelé "grain", ce qui rend les nœuds parfaits pour les surfaces qui doivent être utilisées fréquemment ou qui sont utilisées à des fins décoratives.

Comment choisir l'état de surface idéal pour vos travaux CNC ?

Voici quelques conseils pour faire le bon choix de finition.

Voici comment choisir la meilleure finition :

Concilier coût et fonctionnalité : Quel choix devez-vous faire ?

Si les finitions de surface de l'usinage CNC améliorent l'attrait et les performances des produits, elles augmentent également les délais et les coûts de production. Si vous avez besoin de données fiables, cela vaut la peine d'y consacrer du temps. La combinaison de matériaux de finition standard et attrayants peut vous permettre de tirer le meilleur parti de votre budget et de vos résultats.

Optimiser les performances avec le bon état de surface CNC

Choisir les bonnes finitions de surface d'usinage CNC est plus qu'une décision esthétique, c'est un choix d'ingénierie qui a un impact sur la fonctionnalité, la durabilité et la satisfaction du client. Qu'il s'agisse de polir des pièces CNC, de les anodiser ou de les microbiller pour leur donner une touche haut de gamme, le bon processus de finition garantit que vos pièces répondent à la fois aux normes de performance et aux normes esthétiques.

Lorsque vous entreprenez un projet d'usinage CNC, demandez d'abord à votre fabricant quelle finition convient le mieux à votre matériau, à votre budget et à l'endroit où l'objet sera utilisé.

FAQ sur les finitions de surface de l'usinage CNC

1. Quel type de finition de surface le processus CNC le plus lisse peut-il produire ?

Des résultats très lisses avec Ra à 0,2 μm sont possibles avec le polissage, ce qui en fait un choix privilégié pour les dispositifs médicaux et optiques.

2. L'anodisation peut-elle être appliquée à d'autres métaux que l'aluminium ?

D'autres métaux que l'aluminium peuvent également être anodisés. Bien que les finitions anodiques soient principalement destinées à l'aluminium, elles peuvent également être utilisées sur le titane et le magnésium grâce à des procédés spécifiques.

3. Le microbillage est-il différent du sablage ?

Le microbillage CNC utilise des billes de verre sphériques pour une finition plus douce et uniforme, alors que le sablage est plus abrasif et peut modifier les dimensions.

4. La rugosité de la surface doit-elle être prise en compte dans le cas des pièces mécaniques ?

Oui. Une texture de surface CNC correcte peut réduire l'usure, assurer une bonne étanchéité et améliorer l'ajustement dans les assemblages mobiles.

5. Une pièce peut-elle être anodisée plusieurs fois ?

La plupart des pièces ne sont anodisées qu'une seule fois. Il est possible de réanodiser, mais le décapage de la couche précédente peut avoir une influence sur les tolérances.