Analyse des causes de l'oxydation et de la rouille à la surface des pièces embouties pressées en cuivre et solutions d'ingénierie correspondantes

Dans l'industrie de la fabrication de quincaillerie, l'oxydation et la rouille à la surface des pièces embouties pressées en cuivre sont un problème courant affectant les performances et la durée de vie du produit. Elle est essentiellement provoquée par des réactions électrochimiques ou chimiques entre le matériau métallique et l’oxygène, l’humidité et les substances corrosives présentes dans l’environnement. Pour les pièces embouties à base de cuivre- (telles que les pièces embouties en cuivre) et les composants de précision en cuivre, comprendre le mécanisme de corrosion et prendre des mesures préventives et de traitement systématiques est d'une grande importance pour garantir la fiabilité des connexions électriques.

Les facteurs environnementaux sont la principale cause de corrosion. Lorsqu'il est stocké dans un environnement humide et sombre pendant de longues périodes, l'humidité de l'air forme un film d'eau continu sur la surface métallique. Simultanément, des gaz réactifs tels que l’oxygène, le dioxyde de carbone et les sulfures se combinent à ce film d’eau, accélérant la formation d’oxyde. Pour les pièces d'emboutissage de précision en cuivre, bien que le cuivre lui-même ait une meilleure résistance à l'oxydation que l'acier au carbone ordinaire, des films de vert-de-gris (carbonate de cuivre basique) ou de sulfure peuvent toujours se former dans des atmosphères très humides ou contenant du soufre -, entraînant une résistance de contact accrue.

Les résidus du processus de fabrication constituent également un facteur contributif important. Si les lubrifiants et les liquides de coupe utilisés dans le processus d'emboutissage ne sont pas soigneusement rincés, certains additifs acides ou contenant du chlore- peuvent corroder la surface métallique sur une longue période. Si le décapage et la passivation ne sont pas correctement neutralisés ou rincés, l'acide résiduel peut provoquer une corrosion localisée dans les crevasses. De plus, des dommages mécaniques à la couche protectrice d'origine (comme l'étamage ou l'argenture) ou les travailleurs laissant de la sueur salée après un contact avec les mains peuvent également provoquer une oxydation localisée en peu de temps.

Les propriétés inhérentes au matériau lui-même ainsi que les méthodes d’emballage et de stockage sont également des facteurs cruciaux. L'acier au carbone et la fonte sont plus sujets à la rouille que le cuivre et l'aluminium ; même avec un estampage du cuivre personnalisé, la résistance à la corrosion diminuera si le cuivre n'est pas assez pur ou contient des impuretés. Des matériaux d’emballage inappropriés (tels que des films plastiques halogénés) peuvent emprisonner l’humidité et accélérer la formation de rouille.

Le principe du traitement est « l’élimination de la rouille d’abord, puis la protection ». Les méthodes physiques d'élimination de la rouille comprennent le polissage, l'abrasion, le sablage ou le meulage vibratoire, qui peuvent éliminer rapidement les produits d'oxydation de surface et conviennent à la production par lots de pièces telles que les composants pressés en cuivre-. L'élimination chimique de la rouille utilise de l'acide chlorhydrique dilué, de l'acide sulfurique ou des produits antirouille spécialisés pour le décapage, ce qui est particulièrement efficace pour la rouille plus profonde. Cependant, après le décapage, il est indispensable de neutraliser immédiatement avec une solution alcaline et de rincer abondamment pour éviter que l'acide résiduel ne continue à se corroder.

Un traitement de protection doit être mis en œuvre immédiatement après le dérouillage. L'application d'huile préventive contre la rouille industrielle-est la méthode de protection à court terme-la plus simple ; une protection à long terme-peut être obtenue grâce à la galvanoplastie (comme le zingage, le nickelage, l'étamage), la galvanisation à chaud-par immersion ou les revêtements de conversion chimique (phosphatation, passivation). Pour les estampages en cuivre, la passivation de la surface avec des antioxydants ou le revêtement avec un film protecteur organique peuvent inhiber efficacement la formation de vert-de-gris.

Du point de vue de la gestion des processus, les pièces embouties en cuivre doivent être nettoyées, séchées et recouvertes d'une couche antirouille- dès que possible après le traitement. L'environnement de stockage doit être maintenu frais et sec, avec une humidité relative contrôlée en dessous de 50 %. Le personnel de production et d’inspection doit porter des gants propres et il est strictement interdit de toucher la surface du produit à mains nues. Simultanément, la sélection des lubrifiants doit être optimisée, en donnant la priorité aux huiles d'estampage faciles à nettoyer, exemptes d'halogènes ou de composants acides, et la concentration et la propreté de la solution de nettoyage du réservoir doivent être testées régulièrement. Pour les pièces de précision telles que les composants emboutis en cuivre-, il est recommandé d'ajouter un dessicant ou d'utiliser des inhibiteurs de corrosion en phase vapeur (VCI) dans l'emballage final pour contrôler efficacement le risque de rouille pendant le transport et le stockage.

En résumé, prévenir l'oxydation et la rouille sur la surface des pièces embouties nécessite une approche multidimensionnelle-englobant le contrôle environnemental, les spécifications du processus, la sélection des matériaux et le post-traitement. En particulier pour les pièces estampées en cuivre utilisées pour les connexions électriques, un contrôle strict des processus et des méthodes scientifiques de prévention de la rouille sont fondamentaux pour garantir la fiabilité du produit à long terme.

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