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Importance pour la production industrielle
Un composant dont la surface est optimisée est moins sensible à l'usure, à la corrosion ou aux contraintes thermiques. Le traitement de surface améliore non seulement la durabilité, mais aussi la conductivité électrique, ce qui est particulièrement pertinent dans le domaine de la connectique.
Différences entre les processus d'amélioration et de protection
Les processus de protection servent principalement à protéger les composants contre la corrosion et l'usure, par exemple par des peintures, des passivations ou des revêtements métalliques. Ils visent à garantir la durée de vie des composants sous l'influence de l'environnement.
En revanche, les processus d'affinage poursuivent des objectifs fonctionnels plus larges. Dans le domaine de la connectique électromécanique, il s'agit notamment d'améliorer de manière ciblée la conductivité électrique, d'optimiser les résistances de contact, de définir des coefficients de frottement pour les processus d'enfichage ou d'atteindre certains degrés de dureté pour améliorer la résistance mécanique.
Qu'est-ce que la galvanoplastie ?
La galvanoplastie est un procédé de traitement de surface qui consiste à recouvrir des pièces métalliques d'une fine couche de métal. Pour ce faire, la pièce est plongée dans un bain d'électrolyte contenant des ions métalliques. En appliquant un courant électrique, ces ions se déposent sur la surface de la pièce sous forme de couche métallique solide.
Fonctionnement de la galvanoplastie
Le composant agit alors comme une cathode (pôle négatif), tandis qu'une anode (pôle positif) est constituée par le métal de revêtement. Le courant électrique fait en sorte que les ions métalliques migrent de l'anode vers la cathode à travers un électrolyte et s'y déposent de manière uniforme. On obtient ainsi des couches contrôlables avec précision qui sont utilisées soit pour la protection, soit pour améliorer les propriétés techniques telles que la conductivité électrique, soit à des fins décoratives.
Applications dans le contexte industriel
Que ce soit dans l'électronique, la construction mécanique ou la technique médicale, les processus galvaniques sont utilisés partout où les exigences en matière de surface, de fonction et d'optique sont élevées.
Procédés de traitement de surface
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Tribofinition
Dans le cas de la tribofinition, la pièce est traitée conjointement avec des meules dans un tambour rotatif. Ce procédé permet de lisser les arêtes vives et d'obtenir des surfaces uniformes. En particulier dans la production en série, elle améliore la précision d'ajustage et réduit le risque d'endommagement par des bavures.
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Traitement thermique
Des traitements thermiques ciblés permettent d'améliorer des propriétés telles que la dureté, l'élasticité ou la conductivité électrique. Cela peut être décisif, en particulier pour les éléments de fixation conducteurs, afin d'obtenir une efficacité maximale.
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L'impression 3D en complément
La fabrication additive par impression 3D est idéale pour les petites séries et les prototypes. Grâce à des tests rapides, il est possible d'adapter et d'optimiser des modèles fonctionnels avant même la production en série.
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Aperçu des techniques de revêtement galvanique
Etamage, nickelage, argenture et dorure
La galvanoplastie offre une multitude de procédés de revêtement, en fonction des propriétés requises pour la surface.
- L'étamage est souvent utilisé pour protéger les contacts électriques de l'oxydation et pour assurer une bonne soudabilité.
- Le nickelage offre, outre une protection contre la corrosion, une dureté accrue et peut servir de barrière de diffusion.
- L'argenture améliore surtout la conductivité électrique et est importante dans la technique des hautes fréquences ainsi que dans la technique de contact.
- La dorure garantit une excellente résistance à la corrosion et des résistances de contact durablement faibles, en particulier dans les connexions électriques exigeantes.
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Design-for-Manufacturing (DFM) et traitement de surface
Revêtement de surface dans le contexte de la DFM
Dès la phase de conception, DFM prend en compte tous les processus de fabrication pertinents, y compris le traitement de surface par galvanisation. Cela signifie que les pièces sont conçues de manière à ce qu'elles puissent être revêtues par électrolyse de manière sûre et économique, sans travaux de retouche ou d'adaptation coûteux dans le processus de fabrication ultérieur.
Réduction du travail de suivi grâce à une planification précoce
Une intégration précoce des exigences en matière de galvanisation dans la conception du produit permet de minimiser les retouches inutiles. Par exemple, les géométries peuvent être conçues de manière à ce que le flux de revêtement soit réparti uniformément ou que les calages des composants les uns par rapport aux autres soient réduits et qu'une utilisation efficace des installations de revêtement soit garantie.
Cela permet de garantir que les propriétés de revêtement souhaitées - comme l'épaisseur du revêtement, l'adhérence ou la conductivité électrique - peuvent être obtenues de manière reproductible en série.