La fabrication d'outils diamantés électroplaqués implique de nombreux procédés ; aucun de ces procédés n'est suffisant et le revêtement finira par se détacher.
Effet du traitement de pré-placage
Le traitement de la matrice d'acier avant son introduction dans le bain de galvanoplastie est appelé prétraitement. Ce prétraitement comprend les étapes suivantes : polissage mécanique, dégraissage, décapage et activation. Son objectif est d'éliminer les bavures, l'huile, la couche d'oxyde, la rouille et la couche d'oxydation superficielle de la matrice, afin d'exposer le métal et de permettre la croissance normale du réseau cristallin et la formation des liaisons intermoléculaires.
Si le prétraitement avant placage est insuffisant, la surface du support présente une fine pellicule d'huile et d'oxyde. Les propriétés métalliques du métal du support ne sont pas pleinement exposées, ce qui entrave l'adhérence entre le revêtement et le support. Il ne s'agit alors que d'une simple incrustation mécanique, la force de liaison étant faible. Par conséquent, un prétraitement inadéquat avant placage est la principale cause du décollement du revêtement.
L'effet du placage
La composition de la solution de placage influe directement sur le type, la dureté et la résistance à l'usure du métal de revêtement. En modifiant les paramètres du procédé, il est également possible de contrôler l'épaisseur, la densité et les contraintes de cristallisation du métal de revêtement.
Pour la fabrication d'outils de galvanoplastie diamantée, on utilise généralement du nickel ou un alliage nickel-cobalt. En l'absence d'impuretés, les facteurs influençant le décollement du revêtement sont les suivants :
(1) L'influence des contraintes internes Les contraintes internes du revêtement sont produites lors du processus d'électrodéposition, et les additifs dans la vague dissoute et leurs produits de décomposition et l'hydroxyde augmenteront les contraintes internes.
Les contraintes macroscopiques peuvent provoquer des bulles, des fissures et le décollement du revêtement lors du stockage et de l'utilisation.
Pour le nickelage ou les alliages nickel-cobalt, les contraintes internes varient considérablement : plus la teneur en chlorures est élevée, plus les contraintes internes sont importantes. Dans le cas d'une solution de revêtement à base de sulfate de nickel, les contraintes internes sont inférieures à celles d'autres solutions de revêtement. L'ajout d'un agent luminescent organique ou d'un agent de réduction des contraintes permet de diminuer significativement les contraintes internes macroscopiques du revêtement et d'augmenter les contraintes internes microscopiques.
(2) Dans toute solution de placage, quel que soit son pH, un dégagement d'hydrogène se produit. La dissociation des molécules d'eau génère toujours une certaine quantité d'ions hydrogène. Par conséquent, dans des conditions appropriées, que le placage soit réalisé dans un électrolyte acide, neutre ou alcalin, une précipitation d'hydrogène se produit souvent à la cathode, simultanément à la précipitation métallique. Après réduction des ions hydrogène à la cathode, une partie de l'hydrogène s'échappe et une autre s'infiltre dans le métal et le revêtement sous forme d'hydrogène atomique. Cette infiltration déforme le réseau cristallin, induisant d'importantes contraintes internes et provoquant une déformation significative du revêtement.
Effets du procédé de placage
Si l'on exclut la composition de la solution d'électroplacage et d'autres facteurs liés au contrôle du procédé, les coupures de courant durant l'électroplacage constituent une cause importante de perte de revêtement. Le procédé de fabrication des outils diamantés par électroplacage diffère considérablement des autres types d'électroplacage. Il comprend les étapes suivantes : dépôt de la base, sablage et épaississement. À chaque étape, une coupure de courant, même brève, peut entraîner une évacuation de la solution de revêtement par la matrice. Par conséquent, l'utilisation d'un procédé plus adapté permet de réduire l'apparition du phénomène de décollement du revêtement.
L'article a été réimprimé à partir de «Réseau chinois des matériaux superdurs"
Date de publication : 14 mars 2025
