Test de dureté des pièces usinées par CNC

Lors de la sélection du matières appropriées pour votre pièce usinée CNC, la dureté est souvent l'un des éléments clés à prendre en compte. Les matières plus dures résistent à la déformation et aux rayures, ce qui les rend plus durables et plus faciles à nettoyer et à entretenir. Cependant, vous sacrifierez souvent la résistance si vous avez besoin d'un produit dur. Cela peut sembler contradictoire, mais si l'on prend l'exemple du verre, il est dur, mais sa ténacité est extrêmement faible, ce qui le rend très fragile. De l'autre côté de l'échelle, les plastiques sont souvent robustes mais moins résistants aux dommages de surface et d'impact que les métaux.

Vous avez donc décidé de choisir une matière dure, mais comment pouvez-vous la tester pour vous assurer qu'elle possède le niveau de dureté nécessaire ? Et si la matière choisie n'est pas assez dure, existe-t-il un moyen de la rendre plus dure ? Examinons ces questions plus en détail.

Comment tester la dureté de la matière ?

Lorsqu'il s'agit de tester la dureté de la matière, il existe quatre méthodes généralement utilisées dans l'usinage CNC (et la fabrication numérique en général) : les méthodes Rockwell, Brinell, Vickers et Leeb.
Rockwell est un choix courant en raison de sa méthodologie non destructive, adaptée à divers types de matières premières.
La méthode Brinell convient mieux aux matières plus tendres ou aux matières présentant des microstructures grossières.
Si vous avez besoin de mesures précises pour des matières à haute dureté ou des couches minces, Vickers peut être la méthode de test la plus appropriée pour vous.
Enfin, lorsqu'il s'agit de réaliser des tests sur site, le Leeb offre portabilité et commodité.

Chez Protolabs, la plupart de nos fiches techniques utilisent des chiffres obtenus par les méthodes Brinell et Rockwell. Le tableau ci-dessous présente une petite sélection de nos matériaux métalliques et les valeurs qu'ils atteignent.

Quelles sont les possibilités de renforcement de ma matière à faible résistance ?

Vous avez trouvé une matière qui remplit toutes les conditions, mais elle n'est pas assez dure pour répondre à vos besoins. Quelles sont les options qui s'offrent à vous ? En fonction de la matière, il peut y en avoir plusieurs.
Les options comprennent la cémentation, la carburation, la nitruration, la carbonitruration, la trempe par induction, la trempe à la flamme, la trempe par trempe, la trempe par précipitation et l'anodisation.
Que signifient tous ces termes ? Et comment se comparent-ils ?

La cémentation est un processus utilisé pour améliorer la surface d'un objet métallique, généralement de l'acier, tout en conservant l'intérieur relativement plus souple et plus ductile.

La carburation est un traitement thermique utilisé pour augmenter la teneur en carbone de la couche superficielle d'un acier à faible teneur en carbone ou d'un alliage à base de fer.

La nitruration est un procédé de durcissement superficiel utilisé pour améliorer les propriétés de la surface des métaux, principalement l'acier.

Carbonitruration est un procédé de durcissement superficiel utilisé pour améliorer les propriétés de l'acier en introduisant du carbone et de l'azote dans la couche superficielle du métal.

Trempe par induction est un traitement thermique de surface utilisé pour augmenter la dureté et la résistance à l'usure de zones spécifiques de composants métalliques.

Traitement thermique de surface est utilisé pour augmenter la dureté et la résistance à l'usure de certaines parties de composants métalliques, en particulier l'acier.

La trempe est une étape critique du traitement thermique des métaux, en particulier dans les processus de trempe, de revenu ou de recuit. Elle consiste à refroidir rapidement une pièce métallique chauffée après qu'elle a atteint une température spécifique.

Durcissement par précipitation est un procédé de traitement thermique utilisé pour augmenter la résistance et la dureté de certains matériaux et alliages.

Anodisation Procédé électrochimique qui crée une couche d'oxyde protectrice à la surface des métaux, en particulier de l'aluminium et de ses alliages. Ce procédé améliore la résistance à la corrosion, la durabilité et l'apparence du métal.