Usinage chimique

L’usinage chimique est un procédé qui permet l’usinage de pièces métalliques par voie chimique, c’est-à-dire par attaque chimique ou dissolution chimique à l’aide d’un agent adéquat.

Le plus souvent, il s’agit non d’un usinage de toute la surface de la pièce, mais d’un usinage localisé : on utilise alors une épargne qui protège localement la surface de la pièce partout où il ne doit pas y avoir d’usinage. Le procédé se ramène alors à deux opérations :

• dépôt d’une épargne protectrice selon le dessin désiré ;

• attaque chimique (on dit couramment gravure) des parties non protégées.

La gravure chimique remonte au 1^er millénaire, chez les Arabes, qui utilisaient l’action du sel de nitre (nitrate de sodium) sur les métaux. Au XV ^e siècle, l’utilisation de bitume de Judée, déposé et séché sur une plaque de cuivre ou d’acier, permet à l’artiste de dessiner avec une pointe sèche, dégageant ainsi le métal, que l’on attaque ensuite à l’acide nitrique : c’est la gravure à l’eau forte. Cette technique fut utilisée pour la réalisation de plaques décoratives et de clichés d’imprimerie, pour la reproduction de dessins.

Les deux principales formes du développement actuel de l’usinage chimique sont :

• la découpe chimique 1, enlevant localement le métal sur toute l’épaisseur de la pièce ; les applications sont extrêmement nombreuses, tout particulièrement en électronique (figure 1) et en mécanique ; ce procédé est utilisé pour obtenir des pièces plates de dimensions variées (de 1 mm ² à 1 m ²) à partir de feuilles ou de plaques d’épaisseur assez faible (10 µm à 3 mm) ;

• le fraisage chimique 2, créant des creux dans des surfaces ; les applications sont dans l’imprimerie (héliogravure) et surtout dans l’usinage de pièces importantes employées dans la construction aéronautique (figure 2) : éléments de voilures ou de fuselage (plusieurs mètres carrés), dans un but d’allègement des structures.

L’usinage chimique offre, entre autres, l’avantage de ne pas modifier les propriétés mécaniques et métallurgiques des métaux : une pièce en acier trempé ou recuit reste en son état.