Technologies de décapage, décontamination et usinage ......Sablage Al 2O 3 Décapage (*) (*) Zone...
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13/06/2005 PRODEM - Usinage Chimique Titane 1
Technologies de décapage, Technologies de décapage, décontamination et usinage chimiquedécontamination et usinage chimique
Yves MARCELResponsable Méthodes
PRODEM
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Plan de l’exposéPlan de l’exposé• Quelques définitions• Caractérisations des bains
– Usinage chimique– Décapage – décontamination
• Contrôle après traitement• Typologie des défauts• Principales applications
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• Dissolution chimique de Ti par l’intermédiaire d’acides: HNO3 et HF
• Élimination alpha case (traitement thermique) DDéécapage et dcapage et déécontaminationcontamination
• Gain de poids zones mécaniquement moins sollicitées Usinage chimiqueUsinage chimique
20µm 150µm
Décapage Décontamination Usinage
Épaisseur enlevée
DéfinitionsDéfinitions
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Sablage Décapage
DéfinitionsDéfinitions
Pièce usinée chimiquement
Formage à chaud
Sablage Al2O3
Décapage (*)
(*) Zone contaminée: 30 à 40µm pour du β21S
40 à 50µm pour du 6-2-4-2
60 à 80µm pour du TA6V
Oxydé Ra=2µ Ra=1µ
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Caractérisations des bainsCaractérisations des bains• Usinage chimique
– Bain agité circulé– Volume ≈ 9m3
– [HNO3]/[HF] ≈ 2 à 4– Tidissout=0 à 40g.l-1
– Température: 40°C– Vitesse d’attaque:
20µm/min/face sur TA6V– Dosage du bain quotidien:
très important!!!!!
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Pompe centrifuge
Echangeur de chaleur
Réservoir HNO3
Réservoir HF
Bain d’usinage chimiqueBain d’usinage chimique
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Séquence opératoireSéquence opératoireDégraissage alcalin pH=12 et T=60°C
Rinçage
Usinage chimique fluonitrique T=40°C
Rinçage mort
Rinçage ouvert
Passivation nitrique 50%
Rinçage
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Caractérisations des bainsCaractérisations des bains
• Décapage – décontamination– Bain agité– [HNO3]/[HF] ≈ 7 à 10– Température: ambiante– Vitesse d’attaque: 10µm/min/face sur TA6V
1 à 2µm/min sur β21S– Bain plus stable que l’UC (effet tampon de
HNO3), quantité de Ti dissout faible
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Caractérisations des bainsCaractérisations des bains
Fenêtre de concentration
HNO3
HF
• Dosage QUOTIDIEN des bains– HNO3
– HF– Ti 0 à 40 g/l– Fe suivi
• Pilotage des bains– TA6V fenêtre assez large– Réfractaires plus délicat car la vitesse d’attaque est
assez dispersée dans la fenêtre "classique"nécessité de travailler dans une plage de
concentration beaucoup plus restreinte
Rajouts automatiques
Vmax
Vmin
•
•
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Contrôle après traitementContrôle après traitement• Rugosité la plus faible possible (≈1µm)• Quantité d’hydrogène absorbée (100 à
150ppm max) produit de la réaction de dissolution par HF fragilisation mécanique
• Absence d’attaque inter granulaire(AIG) décollement des grains
AIGAbsenced’AIG
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Attaque sous masque
Profondeur d’usinage
Typologie des défautsTypologie des défauts
• Hétérogénéité de la vitesse d’attaque
V(usinage)= cstesur cette face
Vmin
Vmax
: Renouvellement du bain
Effet Effet ““cheminéecheminée””
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Typologie des défautsTypologie des défauts
• Défaut le plus courantDégagement gazeuxManque de tensio-actifBrassage ou circulation insuffisante
• Acceptabilité suivant spec. client
Caniveau
Profondeur du Caniveau
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Principales applicationsPrincipales applications• Décapage – Décontamination
Pièces en sortie de formageSortie moteurTrain d’atterrissage
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Principales applicationsPrincipales applications• Usinage chimique
mise à épaisseur
écroûtage
gain de poids
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Principales applicationsPrincipales applications
Gain de poids (≈60%)
Ecroutage (≈400µm/face)
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Conclusion Conclusion
• Traitement = f(épaisseur à enlever)• Pilotage des bains très spécifique
notamment pour les réfractaires– Nécessite une maîtrise dans le dosage de
chaque élément• Contrôle des pièces nécessaire:
– dimensionnel (échelle 0,1mm) – métallurgique (échelle µm)