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Brunissage

Le brunissage désigne deux techniques bien distinctes :

  • le brunissage chimique, procĂ©dĂ© d’oxydation superficielle des aciers obtenue par voie chimique, permettant l'obtention d'un aspect noir ;
  • le brunissage mĂ©canique, technique de polissage utilisĂ©e en finition d'un revĂȘtement mĂ©tallique comme la dorure ou l'argenture ou d'une fabrication en argent, en or, en cuivre ou en alliage cuivreux.

Brunissage chimique

Étymologie

Le procĂ©dĂ© de brunissage Ă  froid est connu en Angleterre sous le nom de “blueing” ou plus rĂ©cemment, “chemical blacking” ou “chemiblacking”, alors que le brunissage Ă  chaud est nommĂ© “black oxidising” ou “black oxide”.

NĂ©anmoins, de nombreux pays d’Europe ont adoptĂ© l'ancien terme français, brunissage, qui se traduit en anglais par « browning ». En Allemagne on trouve l’appellation « brĂŒnierprozess » ou « brĂŒnierung », alors que dans les pays scandinaves est utilisĂ© le mot « brunering ».

Historique du brunissage

Tout au long de leur histoire, les fabricants d’armes ont explorĂ© diffĂ©rents processus dans le but de protĂ©ger leurs crĂ©ations de l’oxydation. La solution trouvĂ©e consistait Ă  oxyder la surface du mĂ©tal afin de la rendre inactive aux attaques.

Les secrets des procĂ©dĂ©s chimiques de noircissement, dĂ©tenus par les anciens alchimistes, sont presque tous perdus et peu d’artisans pratiquent encore certaines de ces mĂ©thodes traditionnelles. Ces processus de noircissement impliquaient de dissoudre du cuivre dans de l’acide dans lequel la piĂšce Ă©tait immergĂ©e pour ensuite ĂȘtre enfouie dans le sol pendant plusieurs semaines. Le rĂ©sultat Ă©tait d’une couleur bleu noir profond qui, lorsque la piĂšce Ă©tait huilĂ©e, avait un aspect lustrĂ©.

Le procédé a évolué avec le développement de l'industrie mécanique pour donner naissance au brunissage à chaud. Ce nouveau procédé consistait à tremper les piÚces à brunir dans de la soude chaude, ce qui engendrait une réaction chimique permettant de donner une teinte noire aux piÚces traitées.

Au dĂ©but des annĂ©es 1990, des procĂ©dĂ©s chimiques alternatifs, comme le brunissage Ă  froid, sont apparus pour Ă©viter l’utilisation de ces produits trĂšs corrosifs et faciliter son usage.

Le brunissage est un procĂ©dĂ© chimique (Ă  ne pas confondre avec la phosphatation ou la parkĂ©risation au manganĂšse) qui permet de donner un bel aspect noir, plus ou moins satinĂ©, Ă  toutes piĂšces ferreuses traitĂ©es. De l’ordre de 0.2 Ă  3 microns d’épaisseur (10.−3 mm), ce procĂ©dĂ© offre une protection contre la corrosion amĂ©liorĂ©e par rapport Ă  la piĂšce non traitĂ©e, mais il a surtout une valeur dĂ©corative.

Principe du brunissage Ă  froid

Lorsque les piÚces à traiter sont immergées dans la solution de brunissage, quatre éléments essentiels de la solution (acide, cuivre, sélénium et eau) réagissent avec la surface de la piÚce, pour former de nouvelles liaisons chimiques. La réaction chimique commence dÚs que la surface de la piÚce est en contact avec la solution acide[1].

Le fer enlevé est transformé en phosphate de fer qui se dépose dans le bac de traitement à moins que le bain ne soit filtré. Le cuivre est ensuite fixé dans le réseau de phosphate de fer à la surface de la piÚce et prend ensuite une couleur noire grùce au sélénium.

Le rĂ©seau cristallin poreux ainsi crĂ©Ă© a une Ă©paisseur comprise entre 0,1 et 0,2 micron. La porositĂ© permet Ă  la structure d’absorber par la suite les diffĂ©rentes huiles et cires de protection.

Le procĂ©dĂ© de brunissage Ă  froid amĂ©liore la rĂ©sistance Ă  l’abrasion, Ă  la corrosion et l’esthĂ©tique de la piĂšce, sans en changer le dimensionnel ou en altĂ©rer la duretĂ©.

DiffĂ©rentes finitions peuvent ensuite ĂȘtre appliquĂ©es sur la piĂšce :

  • sĂšche ;
  • grasse ;
  • non huilĂ©e ;
  • protection anti-UV.

Procédure

Le procédé de brunissage à froid est une simple succession de 4-5 trempés. Spécialement conçu pour les ateliers, il comporte une étape de dégraissage, une immersion dans un conditionneur de surface et dans la solution de brunissage. La protection anti-corrosion est obtenue par une derniÚre immersion dans le bain de finition.

Etape Temps d'immersion
DĂ©graissant 15 – 20 minutes
Eau de rinçage 30 secondes
Conditionneur 1 minute
Eau de rinçage 30 secondes
Brunissage 1 minute
Eau de rinçage 30 secondes
Protection 5 minutes
SĂ©chage Ă  l'air -

Domaines d'applications

  • PiĂšces usinĂ©es industrielles
  • PiĂšces hydrauliques et automobiles
  • Outils coupants, d’usinage et porte outils
  • Tarauds et matrices, chaĂźnes et pignons
  • Engrenages, blocs hydrauliques, gabarits, ressorts
  • ÉlĂ©ment de fixation, vis, outils Ă  main, burins
  • Armement

Brunissage mécanique

L'opĂ©ration est rĂ©alisĂ©e avec un brunissoir[2], outil qui permet d'exercer une pression sur les crĂȘtes de la surface, ce qui a pour consĂ©quence de crĂ©er une dĂ©formation plastique de la matiĂšre pour boucher les creux, au fur et Ă  mesure de la progression de l'outil.

Le brunissage a pour but de :

  • rendre la surface du mĂ©tal brillante ;
  • rĂ©duire la rugositĂ© de la surface ;
  • augmenter la duretĂ© superficielle.

Cette opération est utilisée pour améliorer l'état de surface et déformer légÚrement de métaux non-ferreux : dorure à la feuille, bijouterie, débosselage d'instruments de musique en laiton...

  • Brunissoirs
  • DiffĂ©rents brunissoirs.
    Différents brunissoirs.
  • Brunissoir Ă  dorure.
    Brunissoir Ă  dorure.
  • Brunissoir en agate.
    Brunissoir en agate.

Notes et références

  1. Agicom, « Traitement de surface - Brunissage à froid Blackfast », sur agicom.com (consulté le ).
  2. Rodolphe Bellino, « Patines et polissage », sur bellino.fr (consulté le ).

Voir aussi

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