Risque de délaminage?

[PK35]

Bonjour,
Je travaille actuellement sur un sujet visant à réaliser un durcissement localisé sur une pièce par oxydation anodique.
La pièce étant de grande dimension (dia. 3500) et le traitement étant localisé sur une zone de 40 mm de haut et sur un secteur de 160°, je voudrais savoir s'il y a un risque de délaminage ou de cisaillement de la couche d'oxyde par rapport au métal de base (alliage d'aluminium) dans le cas de fortes amplitudes thermique (-10 à +50°C)?
En infos complémentaires: l'épaisseur de la pièce est de l'ordre de 15 mm et l'épaisseur de la couche d'oxyde est de 50 µm.
Merci d'avance
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[Zozo_MP]

Bonjour

Difficile de répondre comme ça in abstracto de la méthode d'anodisation.
Une anodisation correctement faite, comporte une phase dite de colmatage qui supprime la porosité existante dans la couche d’oxyde.

Une fois le process terminé la dilatation de l'oxyde et de l'alu est quasiment identique puique n'oublions pas que l'anodisation n'est ni plus ni moins qu'à accroitre la couche d'alumine et d'en renforcer les propriétés mécaniques par des composants additionnels et un meilleur accrochage après décapage.

Par contre : il serait prudent de vérifier auprès du professionnel qui réalisera l'anodisation ce qui va se passer à la périphérie. Rien n'empèche à l'oxydation de passer sous l'anodisation.

Ce n'est généralement pas dramatique s'il y a un bon entretien (on le voit sur les espars des voiliers l'oxydation se fait au trait de scie et à tous les trous qui entament l'anodisation) mais cela doit être évalué en fonction du temps de la garantie attendue et de l'environnement salin, très humide ou non.

La dilation joue peu sur les risques d'oxydation post anodisation.

Cordialement

[PK35]

Bonjour ZOZO_MP,
Merci pour ta réponse. J'ai eu par ailleurs quelques infos complémentaires:
Sur les alliages utilisés en aéronautique, les phénomènes de fissuration des oxydes réalisés en OAD sont connus et tout à fait admis dans ma mesure ou il s'agit de fissuration. Dans le cas présent, contrairement à une OA classique colmatée pour obtenir une protection contre la corrosion (avec 20 à 25 µm), l'obtention d'une couche dure destinée à résister à une usure potentielle requière une épaisseur de 50 à 60 µm sans colmatation.
La différence de structure entre l'oxyde obtenu et la matière de base génère bien une différence de coefficient de dilatation qui induit une fissuration des cette couche d'oxyde. Il n'est apparemment pas fait état de délaminage dans les éléments que j'ai pu consulter.

[Zozo_MP]

Bonsoir

Heureux de vous revoir et d'avoir votre feed-back (c'est rare).

Quand vous dites

une différence de coefficient de dilatation qui induit une fissuration des cette couche d'oxyde.

Le tout est de savoir si la fissuration est seulement sur la périphérie. Par ailleurs dans le cas de micro-fissures et pas trop longue (pas des criques), l'oxydation refait un colmatage comme je l'ai montrer la dernière fois.

Ceci dit je serais curieux (pour ma culture générale) de connaître le coeff de dilatation différentiel entre les deux matériaux et surtout sur qu'elle longueur elle reste mesurable.
Également comment est mesurée ou calculée cette dilatation différentielle.

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[PK35]

Bonjour,
D'après les éléments recueillis, ma méthode calcul est la suivante:
coeff de dilatation de l'aluminium: 23,8 x 10^-6
coeff de dilatation de l'alumine: 7,1 x 10^-6

longueur traitée 5,595 m
traitement effectué à -5°C soit un delta de 25°C cf température de contrôle à 20°C
Variation différentielle de longueur entre les 2 matériaux sera établie de la façon suivante:
[(23,8 x 10^-6 x 25 x 5,495)]-[(7,1 x 10^-6 x 25 x 5,495] = 0,002294163

soit 2,3 mm

La structure de la couche d'alumine étant de nature colonnaire, les fissures générées lors de la variation de température sont donc perpendiculaires à la couche. Dans la cas d'une structure lamellaire, un délaminage aurait pu être possible.

Bien cordialement,

Patrick

[Zozo_MP]

bonsoir Patrick

Merci pour le calcul très instructif.

Donc cela confirme ce que je pensais à savoir que la dilatation différenteille sur 1cm et quasi négligeable. Et cela simplement parce que nous avons une dilation équie répartie entre les deux matériaux. A condition que l'adhérence sur toute la surface soit constante ce qui est le cas si la pose de la couche est fait correctement, mais qui serait catastrophique si un zone de plusieurs décimètres venait à perdre son adhérence.

Si vous avez d'autres questions, un jour, sur le forum n'hésitez pas, on se fera un plaisir d'essayer de répondre.
Encore merci

Cordialement

PS Pour la modération Statut [Résolu]