L'acier inoxydable offre de nombreux avantages matériels dans une gamme d'applications industrielles, mais la technique d'usinage choisie peut affecter la qualité et l'intégrité des pièces fabriquées à partir de ce métal polyvalent.
Cet article évalue la justification de l'utilisation de l'acier inoxydable dans une gamme de pièces et d'assemblages, et examine le rôle de la gravure photochimique en tant que technologie de traitement pouvant permettre la production de produits finaux innovants et de haute précision.
Pourquoi choisir l'acier inoxydable ? L'acier inoxydable est essentiellement un acier doux avec une teneur en chrome de 10 % ou plus (en poids). L'ajout de chrome confère à l'acier ses propriétés uniques d'acier inoxydable et de résistance à la corrosion. La teneur en chrome de l'acier permet la formation d'un film d'oxyde de chrome solide, adhérent, invisible et résistant à la corrosion sur la surface de l'acier. S'il est endommagé mécaniquement ou chimiquement, le film peut se réparer lui-même, à condition que l'oxygène soit présent (même en très petite quantité).
La résistance à la corrosion et d'autres propriétés utiles de l'acier sont améliorées en augmentant la teneur en chrome et en ajoutant d'autres éléments tels que le molybdène, le nickel et l'azote.
L'acier inoxydable présente de nombreux avantages. Premièrement, le matériau est résistant à la corrosion et le chrome est l'élément d'alliage qui confère à l'acier inoxydable cette qualité. Les nuances faiblement alliées résistent à la corrosion dans les environnements atmosphériques et d'eau pure ; les qualités fortement alliées résistent à la corrosion dans la plupart des solutions acides, alcalines et des environnements contenant du chlore, ce qui rend leurs propriétés utiles dans les usines de transformation.
Les qualités spéciales d'alliages à haute teneur en chrome et en nickel résistent au tartre et maintiennent une résistance élevée à des températures élevées. L'acier inoxydable est largement utilisé dans les échangeurs de chaleur, les surchauffeurs, les chaudières, les chauffe-eau d'alimentation, les vannes et la tuyauterie principale, ainsi que dans les applications aéronautiques et aérospatiales.
Le nettoyage est également une question très importante. La capacité de l'acier inoxydable à être facilement nettoyé en a fait le premier choix pour des conditions d'hygiène strictes telles que les hôpitaux, les cuisines et les usines de transformation des aliments, et la finition brillante facile à entretenir de l'acier inoxydable offre un aspect moderne et attrayant. apparence.
Enfin, si l'on considère le coût, les coûts de matériaux et de production ainsi que les coûts du cycle de vie, l'acier inoxydable est souvent l'option matérielle la moins chère et est 100 % recyclable, complétant ainsi l'intégralité du cycle de vie.
Les « groupes de gravure » micrométalliques gravés photochimiquement (y compris HP Etch et Etchform) gravent une grande variété de métaux avec une précision inégalée dans le monde. Les feuilles et feuilles traitées ont une épaisseur de 0,003 à 2 000 µm. Cependant, l'acier inoxydable reste le premier choix pour de nombreux clients de l'entreprise en raison de sa polyvalence, de la multitude de nuances disponibles, du grand nombre d'alliages associés, des propriétés matérielles favorables (telles que décrites ci-dessus) et du grand nombre de finitions. C'est le métal de choix pour de nombreux applications dans un large éventail d'industries, spécialisées dans l'usinage de 1.4310 : (AISI 301), 1.4404 : (AISI 316L), 1.4301 : (AISI 304) et de micrométaux de métaux austénitiques bien connus, divers ferritiques, ma tensitiques (1.4028 Mo /7C27Mo2) ou aciers duplex, Invar et Alliage 42.
La gravure photochimique (l'élimination sélective du métal à travers un masque photorésistant pour produire des pièces de précision) présente plusieurs avantages inhérents par rapport aux techniques traditionnelles de fabrication de tôle. Plus important encore, la gravure photochimique produit des pièces tout en éliminant la dégradation du matériau car aucune chaleur ni force n'est utilisée pendant le traitement. De plus, le processus peut produire des pièces presque infiniment complexes grâce à la suppression simultanée des caractéristiques des composants à l'aide d'une chimie de gravure.
Les outils utilisés pour la gravure sont numériques ou en verre, il n'est donc pas nécessaire de commencer à découper des moules en acier coûteux et difficiles à installer. Cela signifie qu'un grand nombre de produits peuvent être reproduits sans aucune usure des outils, garantissant que le premier et le millionième de pièces produites sont identiques.
Les outils numériques et en verre peuvent également être ajustés et modifiés très rapidement et de manière économique (généralement en une heure), ce qui les rend idéaux pour le prototypage et les séries de production en grand volume. Cela permet une optimisation de la conception « sans risque » et sans perte financière. estimé à 90 % plus rapide que les pièces embouties, qui nécessitent également un investissement initial important en outillage.
Tamis, filtres, tamis et coudes L'entreprise peut graver une gamme de composants en acier inoxydable, notamment des tamis, des filtres, des tamis, des ressorts plats et des ressorts courbés.
Les filtres et tamis sont nécessaires dans de nombreux secteurs industriels, et les clients exigent souvent des paramètres de complexité et d'extrême précision. Le procédé de gravure photochimique du micrométal est utilisé pour fabriquer une gamme de filtres et tamis pour l'industrie pétrochimique, l'industrie alimentaire, l'industrie médicale et l'industrie automobile (les filtres photogravés sont utilisés dans les systèmes d'injection de carburant et l'hydraulique en raison de leur haute résistance à la traction).micrometal a développé sa technologie de gravure photochimique pour permettre un contrôle précis du processus de gravure en 3 dimensions. Cela facilite la création de géométries complexes et, lorsqu'il est appliqué à la fabrication de grilles et de tamis, il peut réduire considérablement les délais de livraison. De plus, des caractéristiques spéciales et diverses formes d'ouverture peuvent être incluses dans une seule grille sans augmenter les coûts.
Contrairement aux techniques d'usinage traditionnelles, la gravure photochimique présente un niveau de sophistication plus élevé dans la production de pochoirs, de filtres et de tamis fins et précis.
L'élimination simultanée du métal pendant la gravure permet l'incorporation de plusieurs géométries de trous sans encourir de coûts d'outillage ou d'usinage coûteux, et les maillages photogravés sont sans bavures et sans contraintes avec une dégradation du matériau là où les plaques perforées sont sujettes à une déformation nulle.
La gravure photochimique n'altère pas la finition de surface du matériau traité et n'utilise pas de contact métal sur métal ni de sources de chaleur pour modifier les propriétés de surface. En conséquence, le processus peut fournir une finition hautement esthétique unique sur l'acier inoxydable, ce qui rend il convient aux applications décoratives.
Les composants en acier inoxydable gravés photochimiquement sont également souvent utilisés dans des applications critiques pour la sécurité ou dans des environnements extrêmes – telles que les systèmes de freinage ABS et les systèmes d'injection de carburant – et le coude gravé peut être parfaitement « plié » des millions de fois car le processus n'altère pas la résistance à la fatigue. de l'acier. Les techniques d'usinage alternatives telles que l'usinage et le routage laissent souvent de petites bavures et des couches de refonte qui peuvent affecter les performances du ressort.
La gravure photochimique élimine les sites de fracture potentiels dans le grain du matériau, produisant une flexion des couches sans bavures et refondue, garantissant une longue durée de vie du produit et une plus grande fiabilité.
Résumé L'acier et l'acier inoxydable possèdent une gamme de propriétés qui les rendent idéaux pour de nombreuses applications pan-industrielles. Bien que considéré comme un matériau relativement simple à traiter grâce aux techniques traditionnelles de fabrication de la tôle, la gravure photochimique offre aux fabricants des avantages significatifs lors de la production de matériaux complexes et critiques pour la sécurité. parties.
La gravure ne nécessite pas d'outillage dur, permet une production rapide du prototype à la fabrication en grand volume, offre une complexité de pièces pratiquement illimitée, produit des pièces sans bavures ni contraintes, n'affecte pas la trempe et les propriétés du métal, fonctionne sur toutes les qualités d'acier et atteint la précision. de ±0,025 mm, tous les délais sont en jours et non en mois.
La polyvalence du processus de gravure photochimique en fait un choix incontournable pour la fabrication de pièces en acier inoxydable dans de nombreuses applications rigoureuses et stimule l'innovation car il élimine les barrières inhérentes aux techniques traditionnelles de fabrication de tôles pour les ingénieurs de conception.
Substance ayant des propriétés métalliques et constituée de deux ou plusieurs éléments chimiques, dont au moins un est un métal.
Partie filamenteuse du matériau qui se forme au bord d'une pièce lors de l'usinage.Souvent tranchante.Elle peut être enlevée à la main, avec des meules ou des courroies, des meules métalliques, des brosses en fibres abrasives, un équipement à jet d'eau ou d'autres méthodes.
Capacité d'un alliage ou d'un matériau à résister à la rouille et à la corrosion. Ce sont des propriétés du nickel et du chrome formés dans des alliages tels que l'acier inoxydable.
Phénomène qui se traduit par une rupture sous des contraintes répétées ou fluctuantes avec une valeur maximale inférieure à la résistance à la traction du matériau. La rupture par fatigue est progressive, commençant par de minuscules fissures qui se développent sous des contraintes fluctuantes.
Contrainte maximale pouvant être supportée sans rupture pendant un nombre spécifié de cycles. Sauf indication contraire, la contrainte est entièrement inversée au cours de chaque cycle.
Tout processus de fabrication dans lequel le métal est travaillé ou usiné pour donner une nouvelle forme à une pièce. De manière générale, le terme inclut des processus tels que la conception et la disposition, le traitement thermique, la manipulation et l'inspection des matériaux.
L'acier inoxydable présente une résistance élevée, une résistance à la chaleur, une excellente usinabilité et une excellente résistance à la corrosion. Quatre catégories générales ont été développées pour couvrir une gamme de propriétés mécaniques et physiques pour des applications spécifiques. Les quatre nuances sont : série CrNiMn 200 et type austénitique série CrNi 300 ; type martensitique au chrome, série 400 durcissable ; chrome, type ferritique non durcissable série 400 ; Alliages chrome-nickel durcissables par précipitation avec des éléments supplémentaires pour le traitement en solution et le durcissement par vieillissement.
Dans un essai de traction, rapport entre la charge maximale et la surface de la section transversale d'origine. Également appelé résistance ultime. À comparer avec la limite d'élasticité.