Quelle rugosité Ra est généralement obtenue sur le titane après polissage électrolytique ?
L’électropolissage est un procédé électrochimique spécialisé qui enlève sélectivement de la matière en surface afin de niveler les micro-crêtes et vallées, produisant ainsi une finition lisse et brillante semblable à un miroir. Pour le titane, la rugosité moyenne arithmétique (Ra) obtenue par électropolissage se situe généralement entre 0,1 et 0,4 micromètre (µm), soit 4 à 16 micro-pouces (µin). Toutefois, atteindre la limite inférieure de cette plage dépend fortement de l’état initial de la surface et du contrôle précis des paramètres du procédé d’électropolissage.
Facteurs influençant la valeur finale de Ra
La rugosité initiale est le facteur le plus déterminant. L’électropolissage est un procédé de finition, non de correction : il améliore généralement la rugosité de surface d’environ 50 %. Ainsi, une pièce présentant une finition « usinée » initiale de Ra 0,8 µm peut être affinée à environ Ra 0,4 µm, tandis qu’une pièce pré-finie par meulage ou fraisage fin à Ra 0,4 µm peut atteindre un excellent Ra de 0,1 à 0,2 µm après électropolissage. C’est pourquoi ce procédé constitue souvent l’étape finale pour les composants de précision issus de notre service d’usinage CNC du titane.
La couche d’oxyde passive du titane et son comportement électrochimique rendent le procédé plus complexe que pour l’acier inoxydable. Il nécessite des électrolytes spécialisés — souvent propriétaires — et un contrôle rigoureux de paramètres tels que la température, la densité de courant et le temps d’immersion. Toute déviation peut entraîner des piqûres, une texture « peau d’orange » ou une attaque inégale, affectant négativement la rugosité finale. L’expertise du fournisseur en électropolissage de pièces de précision est donc primordiale pour garantir des résultats constants.
Avantages fonctionnels au-delà de la rugosité Ra
Bien que le Ra soit un indicateur clé, la valeur de l’électropolissage du titane — notamment dans des secteurs critiques comme les dispositifs médicaux et l’aéronautique — va bien au-delà de la simple douceur de surface :
Ébavurage et formation de rayons : Le procédé élimine efficacement les micro-bavures et arêtes vives, créant de petits rayons qui réduisent la concentration de contraintes et améliorent la durée de vie en fatigue.
Réduction microbienne : La surface ultra-lisse et non poreuse limite les zones d’adhérence bactérienne, ce qui la rend idéale pour les instruments chirurgicaux et les implants.
Résistance à la corrosion améliorée : Le procédé nettoie et passive simultanément la surface, renforçant la couche protectrice d’oxyde de titane.
Comparaison avec d’autres finitions
Il est important de comparer l’électropolissage au polissage mécanique. Bien que le polissage manuel puisse atteindre une rugosité similaire, voire inférieure, il peut étaler la matière, incorporer des contaminants et laisser des traces directionnelles susceptibles d’agir comme amorces de fissures. L’électropolissage, au contraire, produit une finition isotrope et conforme aux contours, uniforme sur des géométries complexes, y compris à l’intérieur de canaux inaccessibles aux méthodes mécaniques. Pour une finition haute performance et biocompatible complétant les résultats de notre service d’usinage de précision, l’électropolissage constitue souvent le meilleur choix technique.
Résumé
En pratique, un électropolissage bien exécuté sur une pièce en titane pré-finie de manière appropriée permet généralement d’obtenir une rugosité Ra comprise entre 0,2 et 0,3 µm (8 – 12 µin). Spécifier une finition inférieure à Ra 0,1 µm nécessite une surface initiale exceptionnelle et doit faire l’objet d’une discussion approfondie avec le fournisseur de traitement afin d’assurer la faisabilité et la rentabilité du procédé.
