Le domaine de la fabrication additive, qui s’est récemment développé, incite la recherche industrielle à explorer en profondeur les alliages d’aluminium afin de générer de nouvelles caractéristiques microstructurelles qui donnent lieu à une ingénierie sans précédent. Un exemple est le même alliage A205 dont nous avons parlé plus haut et dont les propriétés ont été considérablement améliorées par la fabrication additive.
Qu’il s’agisse des précipités, des dendrites dans le moulage ou des grains dans les alliages corroyés, les échantillons doivent être préparés à plat et exempts d’abrasifs incrustés afin de tirer des informations précises des microstructures. Dans la plupart des cas, le processus de polissage devra être optimisé pour les informations à recueillir. Cependant, cette page vous donne les directives générales à suivre lors de la préparation d’un alliage d’aluminium pour la métallographie.
Tronçonnage
Les alliages d’aluminium sont mous et ductiles par rapport aux autres métaux couramment utilisés. Ils sont donc susceptibles de subir des dommages microstructurels importants si aucune précaution n’est prise lors de la découpe. Cette section fournit les consommables de coupe nécessaires et les méthodes pour éviter les dommages microstructurels.
Disques de tronçonnage
Pour la découpe des alliages d’aluminium, les disques à base de carbure de silicium (SiC) sont recommandés. Les disques de tronçonnage Lamplan Excellence H4 peuvent être utilisés pour une coupe rapide et les disques de tronçonnage de Précision Blanc pour une coupe fine. L’utilisation des disques de précision permet d’obtenir des rayures plus fines, ce qui raccourcit le processus de polissage.
| Excellence H4 | |
| Blanc |
Fixation
Selon la forme et la taille de la pièce, il convient de choisir un étau ou un système de fixation. Les systèmes de fixation de Lamplan évitent les vibrations excessives et le détachement dangereux des pièces des systèmes de fixation lors de la découpe avec les machines Cutlam.
Paramètres
Parmi les différents paramètres, la vitesse de rotation et la vitesse d’avance du disque sont les plus importants.
Le tableau ci-dessous présente la vitesse de rotation optimale en fonction du diamètre du disque de tronçonnage.
Lorsque la pièce à découper comporte des phases fragiles ou des revêtements cassants, les disques de précision doivent être utilisés avec une vitesse d’avance inférieure à 0,3 mm/s pour éviter tout dommage. Pour la découpe rapide des alliages d’aluminium, les disques Excellence H4 peuvent être utilisés à des vitesses d’avance allant jusqu’à 1 mm/s.
Les alliages d’aluminium peuvent être sensibles aux températures supérieures à 150oC, qui sont généralement atteintes en réalisant des enrobages à chaud. Selon la sensibilité thermique de l’information à interpréter à partir de la microstructure, on peut choisir l’enrobage à chaud ou l’enrobage à froid.
Les résines d’enrobage 605 et 665 sans CMR, largement utilisées par Lamplan, peuvent offrir des solutions d’enrobage à froid rapides et simples à utiliser. Lorsque le retrait des bords devient critique, alors la résine à base de polyester 607 ou les résines époxy sans CMR 603 et 603.2 fonctionnent efficacement.
Couche anodisée distinctement visible sur une fine plaque d’aluminium enrobée avec la résine Epoxy 603 (l’image a été prise au grossissement x 200).
Polissage
Les premières étapes consistent généralement en un prépolissage grossier pour rendre la surface des échantillons plane. Les papiers abrasifs SiC sont largement utilisés pour le prépolissage des alliages d’aluminium car ils permettent un enlèvement de matière rapide.
Une fois que les échantillons sont plats, ils peuvent être pré-polis/polis. Les disques de polissage Touchlam 2TS3 sont très efficaces lorsqu’ils sont utilisés avec les liquides abrasifs Bio Diamant Neodia sur les alliages d’aluminium. Le disque de polissage maintient également les échantillons plans pendant le processus de polissage.
Souvent, cette étape de polissage est complétée par une étape de polissage plus fin pour affiner davantage les rayures afin d’analyser la microstructure à des grossissements plus élevés (>200X) ou même avec un SEM (Scanning Electron Microscope). Cette étape peut être pas réalisée lorsque seules des caractéristiques relativement grandes sont analysées.
H – Horaire / AH – Anti-Horaire / SENS DE TÊTE : Toujours H (les paramètres sont optimisés pour polir 6 échantillons de diamètre 30 mm)
+33 (0)4 50 43 96 30