Lors de la conception de pièces destinées à des applications aérospatiales, les considérations ne se limitent pas uniquement aux qualités structurelles. Le choix de la finition est tout aussi essentiel : une finition appropriée permet d’augmenter la longévité des pièces, d’améliorer leur durabilité et de renforcer leur résistance aux conditions environnementales. Dans certains cas, elle peut également rehausser l’esthétique de la pièce. 

Procédés de fabrication pour composants aérospatiaux 

La première étape consiste à définir le procédé de fabrication le plus adapté à votre projet. Voici un aperçu des services que nous proposons : 

• Usinage CNC : offre une grande précision, des surfaces de haute qualité et un large éventail de revêtements et finitions disponibles.
• Impression 3D : permet la fabrication de géométries complexes en métal, plastique ou même silicone, souvent impossibles à réaliser par d’autres procédés, avec des options de finition avancées. 
• Moulage par injection : utilisé pour les plastiques et les élastomères, ce procédé polyvalent permet une production rapide en moyenne ou grande série, avec de nombreuses options de finition. 

Pièce aérospatiale pour la NASA fabriquée par Protolabs

Types de finitions pour l’aéronautique 

Les composants aérospatiaux évoluent dans des environnements parmi les plus exigeants au monde. Ils doivent résister à des températures extrêmes, à des chocs, à des vibrations intenses et à des conditions que les pièces terrestres ne subissent pas. Ces pièces doivent répondre à des exigences strictes en matière de résistance mécanique, de durabilité et d’aspect visuel. 

Le choix du revêtement ou de la finition peut avoir un impact déterminant sur ces performances. Alors, quelles sont les options disponibles ? 

Finitions métalliques 

• Polissage électrolytique : un excellent choix si vous avez besoin de surfaces lisses et d’un rendu esthétique attrayant. Ce procédé permet une couverture uniforme, y compris sur les surfaces internes complexes. 
• Sablage (ou grenaillage) : permet d’obtenir une finition uniforme et texturée, tout en masquant les traces d’usinage. 
• Finitions brossées ou polies : améliorent l’apparence visuelle tout en assurant une meilleure régularité de la surface. 

Finitions plastiques 

• Lissage par vapeur : des produits chimiques vaporisés fondent les irrégularités de surface, ferment les pores du plastique et renforcent sa résistance à l’eau. 
• Teinture et coloration : utilisées notamment pour les pièces imprimées en Multi Jet Fusion (MJF), ces techniques apportent des couleurs riches après impression. 

Autres revêtements 

• Peinture en poudre : une poudre pigmentée est appliquée par procédé électrostatique, puis cuite au four pour former une couche épaisse et homogène. Cette méthode convient particulièrement aux pièces en tôle, bien que le poids ajouté puisse être un inconvénient pour les applications aérospatiales. 
• Placage : le placage électrolytique ou autocatalytique améliore la résistance à l’usure et prolonge la durée de vie des pièces dans des environnements exigeants. 

Meilleurs choix pour les environnements extrêmes 

Placage électrolytique 

Ce traitement durable, résistant à la corrosion et à l’usure, consiste à recouvrir un matériau d’une couche métallique dite « sacrificielle ». En cas d’exposition à des conditions difficiles, cette couche absorbe les dommages et protège le matériau principal. 
Le placage électrolytique permet également de prolonger la durée de vie des pièces en réduisant la friction et la contrainte sur les surfaces critiques. C’est un excellent choix pour limiter la friction entre pièces mobiles. 

Processus de placage électrolytique

Meilleurs choix pour la résistance à la corrosion 

La prévention de la corrosion est essentielle dans les applications aérospatiales, où la longévité et la sécurité sont des priorités absolues. 

Passivation 

L’un des moyens les plus efficaces pour limiter la corrosion est la passivation. Ce traitement convertit la surface du fer en un oxyde stable à la surface, éliminant ainsi l’un des principaux déclencheurs de la corrosion. Contrairement à la rouille (oxyde de fer hydraté), cette couche passive est mince, moins réactive et protectrice. 

Revêtement de conversion au chromate (pour les pièces en aluminium) 

Similaire à la passivation, ce traitement forme une couche mince de composés de chrome, servant à la fois de protection contre la corrosion et de couche d’accroche pour d’éventuelles peintures ou autres revêtements. 

Anodisation 

Ce procédé implique de plonger les pièces métalliques (généralement en aluminium) dans un bain d’acide sulfurique tout en y faisant circuler un courant électrique. Le métal réagit avec l’oxygène pour former une couche d’oxyde protectrice : une corrosion contrôlée qui protège la pièce tout en restant poreuse, permettant l’ajout de colorants pour un aspect métallisé coloré.  

Ce traitement est particulièrement adapté à l’aéronautique en raison de la finesse de la couche obtenue. Il existe deux types d’anodisation. Il est donc important de choisir le procédé le mieux adapté à votre application. 

Pièces usinées CNC avec finition anodisée

Applications et points à considérer 

Les traitements de surface influencent directement les performances et les usages des composants aérospatiaux. Par exemple, les pièces d’un moteur doivent résister à l’usure et aux températures extrêmes, tandis que les éléments placés dans la cabine doivent privilégier la résistance au feu et la durabilité. Chaque application aéronautique présente ses propres contraintes, et le choix de la finition peut contribuer à les surmonter. 

Les finitions jouent un rôle essentiel dans la protection ou l’esthétique d’une pièce, mais la conception est tout aussi cruciale pour garantir sa longévité. Une épaisseur de paroi uniforme est fortement recommandée pour optimiser le rendu final, notamment dans le cas de traitements comme le lissage par vapeur. 

En associant une finition adaptée à une conception rigoureuse, il est possible d’améliorer significativement la performance et la fiabilité des composants. 

Les services de fabrication complets de Protolabs comprennent une vaste bibliothèque de finitions, accessible pour chaque technologie proposée. Notre équipe support client est à votre disposition pour vous aider à sélectionner le traitement de surface le plus adapté à votre projet dans le domaine aéronautique. 

N’hésitez pas à nous contacter pour discuter de vos besoins spécifiques ou obtenir un accompagnement personnalisé.