Revêtement d'oxyde noir : procédé, avantages et inconvénients, et ses applications

Le revêtement d'oxyde noir est un revêtement qui entre dans la catégorie de conversion, un traitement de surface qui utilise un processus chimique pour produire un revêtement. Le nom « oxydation noire ou noircissement » vient de la capacité du revêtement à assombrir la couleur de la surface métallique.

Le processus de traitement de surface à l'oxyde noir consiste à immerger les pièces métalliques usinées dans une solution alcaline, qui convertit le fer à la surface du métal en un composé appelé magnétite, qui forme une couche à la surface du métal. Revêtement noir. Les métaux qui peuvent être oxydés en noir comprennent l'acier inoxydable, le cuivre, la soudure à l'argent, le zinc, etc.
 

Faire le ménage
Le processus consiste à préparer la pièce pour un revêtement de finition à l'oxyde noir, les machinistes dégraissant et nettoyant les pièces à l'aide d'une solution alcaline. Rincez ensuite la solution alcaline avec de l'eau distillée.

Dérouillage/décapage :

Ce processus n'est requis que si les pièces sont rouillées ou calaminées. Il s’agit de tremper les pièces finies dans une solution acide pour éliminer toutes les taches de rouille et d’oxyde des pièces.
Neutralisation:Ce processus n'est requis que s'il y a des trous borgnes dans la pièce finie ou si la pièce doit être assemblée. Cela inclut le nouveau nettoyage des pièces avec une solution alcaline. Cela permet d'éviter les saignements, qui peuvent endommager la surface de la pièce.
Déplacage :Ce procédé n'est utilisé que lorsque la pièce finie est plaquée avec d'autres matériaux (tels que le chrome, le zinc, le cadmium, etc.). Le machiniste doit décaper la pièce car la finition en oxyde noir ne peut pas adhérer à la pièce plaquée.
Traitement d'oxydation noire
Il s'agit d'un procédé de traitement de surface à l'oxyde noir dans lequel les machinistes plongent des pièces métalliques usinées dans une cuve contenant diverses solutions alcalines telles que de la soude, des nitrates et/ou des nitrates. Cette étape comporte différentes températures qui déterminent le type de revêtement sur la surface de la pièce.

À haute température (141 degrés), le processus laisse une couche de magnétite (Fe2O3) sur la pièce. Cependant, à basses températures de fonctionnement (90 à 120 degrés), le procédé dépose un revêtement de cuivre-sélénium (Cu2Se) sur la surface de la pièce.

Post-traitement
Sans post-traitement, les pièces finies sont encore très sensibles à la corrosion. Mais cette règle ne s’applique pas aux surfaces en acier inoxydable oxydé noir ou en laiton. En effet, ces métaux possèdent des propriétés anticorrosion inhérentes. Cependant, pour les autres pièces métalliques, le traitement de la surface arrière est très important. Les méthodes de post-traitement courantes incluent l'huile, la cire et la laque.

L’huile est un matériau de post-traitement couramment utilisé par les mécaniciens. Il éclaircit les surfaces et améliore les propriétés lubrifiantes et anticorrosion. La cire rendra la surface plus terne, mais ses propriétés lubrifiantes et anticorrosion seront plus importantes. La peinture est également une bonne option, mais elle doit être réalisée rapidement car la couche d'oxyde noir sèche très rapidement.

Comme la plupart des autres traitements de surface, l’oxyde noir présente des avantages qui le rendent utile dans diverses applications. Cependant, il présente également certaines lacunes. Vous trouverez ci-dessous quelques-uns des avantages et des inconvénients des revêtements d’oxyde noir.

Ce traitement de surface est l’un des traitements de surface les plus rentables en usinage de précision. Il est plus rentable que d’autres procédés tels que la galvanoplastie.
Cela ajoute seulement un petit revêtement à la taille de la pièce. Par conséquent, l’oxyde noir est un procédé de traitement de surface adapté aux matériaux d’application de précision.
La polyvalence de ce traitement de surface permet également aux pièces qu’il recouvre d’avoir des applications dans diverses industries.
Le post-traitement a des propriétés lubrifiantes, facilitant l'assemblage de la pièce finie avec ses pièces à assembler.

L'utilisation continue de pièces en oxyde noir dans des environnements à haute température peut entraîner l'usure du revêtement de surface et la rouille facilement.

Comparé à d’autres traitements de surface, l’effet du traitement de surface à l’oxyde noir est relativement simple.

Étant donné que ce traitement de surface peut minimiser la taille des pièces usinées avec précision, ainsi que sa capacité d'absorption de la lumière, sa résistance à l'usure, etc., il en fait également un processus de traitement de surface rentable. Nous avons compilé quelques applications des revêtements d'oxyde noir dans cette section.

Applications médicales
Étant donné que les pièces dotées de surfaces en oxyde noir ont des propriétés d'absorption de la lumière, elles peuvent être utilisées dans des dispositifs médicaux sensibles à la lumière tels que les appareils à rayons X.

Composants électriques
Les pinces à dénuder, les engrenages de minuterie, les pinces coupantes, etc. sont tous des composants électriques avec une finition en oxyde noir.

Pièces de voiture
De nombreuses pièces automobiles utilisent également des revêtements d'oxyde noir, et vous pouvez les trouver dans les bidons d'huile, les bagues de suspension, les bougies d'allumage, les composants de valves de frein, etc.

Outils d'assemblage
Les machines-outils de précision utilisées pour fabriquer des assemblages présentent souvent également une finition en oxyde noir, les outils tels que les roulements, les fixations et les jauges en étant de bons exemples.