Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN ISO 2106 d'avril 2011 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 2106 (A91-480) : Anodisation de l'aluminium et de ses alliages - Détermination de la masse surfacique (masse par unité de superficie) des couches d'oxydation anodique - Méthode gravimétrique (Révision 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2001 (Février 2020).
RÉSUMÉ
Les alliages d’aluminium sont très utilisés pour leurs propriétés intrinsèques : légèreté, bonne tenue à la corrosion, conductibilité thermique ou électrique. Les traitements d’anodisation ajoutent différentes caractéristiques au matériau, telles que la tenue à la corrosion, la dureté, l'isolation thermique ou électrique. Ils sont utilisés pour des applications allant du transport au bâtiment, en passant parles loisirs, la décoration, les pièces mécaniques ou culinaires. Cet article traite de ces procédés d’anodisation, leurs aspects fondamentaux et leur mise en œuvre industrielle. Les pré et post-traitements sont présentés, ainsi que les propriétés des couches anodiques.
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Aluminium alloys are widely used for their specific characteristics: light-weight, good corrosion resistance, thermal or electrical conductivity, etc. The anodizing treatments add several characteristics to the material such as corrosion resistance, hardness, thermal or electrical insulation, etc. They are used applications from transportation to the building sector and including leisure activities, decoration, mechanical or culinary parts. This article deals with these anodizing processes, their fundamentals mechanisms and their industrial implementation. Surface pre and post-treatments are presented as well as the properties of the anodic layers.
Auteur(s)
-
Jean-Sylvestre SAFRANY : Ingénieur R&D, traitements de surface - Constellium C-TEC, Voreppe, France
INTRODUCTION
Dans son principe, la découverte de l'oxydation anodique de l'aluminium et de ses alliages suit de près celle du métal lui-même.
Dès 1857, Buff découvre que l'aluminium forme un oxyde lorsqu'il est placé comme anode dans une cellule d'électrolyse. En 1911, De Saint-Martin propose les principes de base de l'anodisation sulfurique. En 1923, c'est au tour de Bengough et Stuart de développer l'anodisation chromique.
Par la suite, de nombreux perfectionnements des procédés de traitement anodique voient le jour, mettant à profit l'importante diversité offerte dans ce domaine ; la modification des électrolytes, des conditions opératoires et des alliages traités permet d'obtenir des propriétés de surface très variées.
En effet, si l'aluminium et ses alliages sont largement utilisés pour leurs propriétés intrinsèques (légèreté, bonne tenue à la corrosion, conductibilité thermique ou électrique…), il convient de souligner que les traitements d'anodisation permettent d'y ajouter, en fonction des applications visées, des propriétés très spécifiques :
-
renforcement important de la tenue à la corrosion ;
-
amélioration de la dureté et de la résistance à l'abrasion ;
-
diminution du coefficient de frottement ;
-
isolation thermique ;
-
isolation électrique ;
-
possibilité de coloration ;
-
base d'accrochage avant revêtement organique ou dépôt galvanique, etc.
C'est la raison pour laquelle les procédés d'anodisation sont aujourd'hui très répandus dans l'industrie pour des applications très diverses allant du transport au bâtiment, en passant par les loisirs, la décoration, l’industrie électronique, les pièces mécaniques, les articles culinaires…
Cet article présente différents procédés d’anodisation, leurs aspects fondamentaux, mais également, pour les plus courants, leurs mises en œuvre industrielles. La gamme d’anodisation doit être considérée dans sa globalité, raison pour laquelle on abordera également les traitements préliminaires et consécutifs à l’oxydation anodique.
Le lecteur trouvera en fin d'article un glossaire des termes employés.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
surface | aluminium | anodizing | oxide
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1990 par Jacques LEFEBVRE
- Version archivée 2 de mars 2001 par Jean Sylvestre SAFRANY
- Version archivée 3 de déc. 2008 par Jean Sylvestre SAFRANY
DOI (Digital Object Identifier)
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Conclusion
En anglais
5. Principales propriétés usuelles et contrôle des couches anodiques
5.1 Adhérence
Une couche anodique n'étant pas un revêtement, la notion d'adhérence, par comparaison aux revêtements organiques ou à la galvanoplastie, possède ici peu de sens. Il faut donc éviter d'appliquer à l'anodisation les tests spécifiques aux revêtements. Le décollement de la couche d'oxyde du métal sous-jacent ne s'observe en effet que très rarement, par exemple lors des phénomènes de brûlure.
HAUT DE PAGE5.2 Épaisseur
On a vu, dans les différents procédés cités, que les couches anodiques peuvent aller de quelques centaines de nanomètres (couches barrières) à une centaine de micromètres (anodisation dure). Il n'est pas toujours aisé de mesurer ces épaisseurs. Deux types de mesures sont possibles.
-
Mesures non destructives
Elles regroupent entre autres :
-
la mesure optique par microscopie interférentielle, malheureusement limitée aux couches minces (de quelques dizaines de nanomètres à environ 3 μm) ;
-
la mesure par microscopie à coupe optique (NF EN ISO 2128), où l'on mesure l'écartement entre deux lignes lumineuses, l'une provenant d'un faisceau envoyé à 45° et se réfléchissant sur la face externe de la couche, l'autre provenant du même faisceau mais ayant subi une réflexion à l'interface métal/oxyde et deux réfractions dans la couche. L'écartement dépend de l'indice de réfraction de l'oxyde et de son épaisseur. Cette méthode n'est applicable que sur du métal suffisamment lisse et pour des couches relativement transparentes ;
-
la mesure par tension de claquage (localement destructive). On admet généralement une épaisseur moyenne de 35 μm.V−1, mais il faut souligner que cette valeur peut varier de façon importante en fonction de l'alliage utilisé, de la nature de la couche, des conditions d'anodisation et de colmatage. Cette technique est donc à utiliser avec précaution ;
-
la mesure par courants de Foucault, très répandue car relativement simple d'emploi. En particulier, les appareils de mesure peuvent être amenés sur chantier et plusieurs mesures peuvent être...
-
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Principales propriétés usuelles et contrôle des couches anodiques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SMELTZER (W.W) - Principles applicable to the oxidation and corrosion of metals and alloys. - Corrosion, vol. 11, 366 t-374 t (1995).
-
(2) - VARGEL (C.) - Corrosion de l'aluminium. - Éd. Dunod, p. 87 (1999).
-
(3) - WEFERS (K.) - Aluminium. - 57, p. 722 (1981).
-
(4) - FIELD (D.J.), BUTLER (E.P.), SCAMANS (G.M.) - Proc. 2nd Int. Conf. On Environmental Degradation of Engineering Materials 1981 ». - Virginia Polytechnic Inst., p. 393.
-
(5) - PARTRIDGE (P.G.) - Oxidation of aluminium-lithium alloys in the solid and liquid states. - International Materials Reviews, Vol. 35, issue 1, p. 37-58 (1990).
-
(6) - WOOD (G.C.), SKELDON (P.), THOMPSON (G.E.), SHIMIZU (K.) - A model for...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Anodisation de l'aluminium et de ses alliages – Détermination de la masse par unité de surface (masse surfacique) des couches anodiques – Méthode gravimétrique. - • NF EN ISO 2106 - Avril 2011
-
Anodisation de l'aluminium et de ses alliages – Détermination de l'épaisseur des couches anodiques – Méthode non destructive par microscope à coupe optique. - • NF EN ISO 2128 - Octobre 2010
-
Revêtements non conducteurs sur métal de base non magnétique – Mesurage de l'épaisseur – Méthode des courants de Foucault. Indice de classement. - • NF EN ISO 2360 - Octobre 2017
-
Anodisation de l'aluminium et de ses alliages. Contrôle de la continuité des couches anodiques minces. Essai au sulfate de cuivre. - • NF EN ISO 2085 - Septembre 2018
-
Anodisation de l'aluminium et de ses alliages. Détermination de la masse par unité de surface (masse surfacique) des couches anodiques. Méthode gravimétrique. Constitué par :ISO 2106 :2011. - • NF EN ISO 2106 - Avril 2011
-
Anodisation de l'aluminium et de ses alliages....
ANNEXES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
(Cette liste n'est pas exhaustive)
Amet anodisation (70).
AB decometal (77).
Aloxan (67).
Aluminium Ferri (51).
http://www.aluminium-ferri.com
Aluminium France Extrusion ST FLO (89)
http://societe.com/etablissement/aluminium-france-extrusion
Anodalu (74).
Anodel (02).
http://europages.fr/ANODEL/FRA016378-00101.html
Anolaq Ets Chalumeau (37).
Anomax (74).
Anoxyd (25).
Aptar (74).
ATEM Courage (27).
Bonnans (13).
Brest Surfaces Technologie (29).
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