Anodisation MIL-PRF-8625 : Type II ou Type III dur sur pièces usinées

L’anodisation dure MIL-PRF-8625 Type III est une couche épaisse et dure d’oxyde d’aluminium, d’environ 0.002 in (50 µm) nominal en général, qui croît pour moitié vers l’extérieur et pour moitié dans le métal. Le Type II est plus fin et sert à la protection contre la corrosion et à la couleur. Le Type I est une fine couche à l’acide chromique. Le choix entre eux, et la façon de l’indiquer, décide si les alésages restent ajustés et si les filetages se calibrent encore après finition. Ce guide couvre types, classes, épaisseur, croissance, masquage, colmatage, comportement des alliages et indications de plan.

Types et classes dans MIL-PRF-8625

MIL-PRF-8625 est une spécification de performance. Elle a remplacé MIL-A-8625 ; l’indice en vigueur est F avec amendements ; vérifiez quel indice votre contrat désigne. Elle définit les couches par type (procédé) et par classe (couleur).

• Type I : anodisation à l’acide chromique. Type IB : acide chromique basse tension. Type IC : alternative sans chrome au Type I et au Type IB.
• Type II : anodisation sulfurique conventionnelle. Type IIB : anodisation sulfurique mince, également utilisée comme alternative sans chrome au Type I et au Type IB.
• Type III : couche anodique dure, généralement à l’acide sulfurique à basse température et à plus forte densité de courant.
• Classe 1 : non teintée. Classe 2 : teintée ou pigmentée.

Il existe des équivalents commerciaux : SAE AMS 2469 pour l’anodisation dure, et AMS 2471 (non teintée) et AMS 2472 (teintée) pour l’anodisation sulfurique. La substitution est une décision contractuelle, pas une décision d’atelier.

Comparaison Type I, Type II et Type III

Propriété	Type I / IB	Type II	Type III
Électrolyte	Acide chromique	Acide sulfurique, proche de la température ambiante	Acide sulfurique, froid (souvent proche de 0 °C)
Épaisseur courante	0.00002 à 0.0003 in (0.5 à 7.6 µm)	0.0002 à 0.001 in (5 à 25 µm)	0.0005 à 0.0045 in (13 à 114 µm), environ 0.002 in (50 µm) nominal
Croissance vers l’extérieur	Faible	Environ un tiers de l’épaisseur, selon le procédé	Environ la moitié de l’épaisseur
Résistance à l’usure	Faible	Moyenne	Élevée ; dureté souvent citée proche de 60 à 70 HRC équivalent
Options de couleur	Gris, teinture limitée	Large choix, y compris noir	Du gris naturel au bronze ou gris foncé ; teinture noire possible, couleur variable
Colmatage	Colmaté	Colmaté par défaut	Non colmaté sauf indication
Effet sur la fatigue	Le plus faible	Modéré	La plus forte réduction
Usages défense courants	Structures aéronautiques sensibles à la fatigue	Boîtiers, supports, châssis, capots	Glissières, rails, fixations, patins d’usure, surfaces isolantes

Les valeurs sont des chiffres courants de l’industrie, pas des promesses. La spécification contrôle certains types par la masse de couche plutôt que par l’épaisseur ; vérifiez donc l’indice en vigueur pour les critères d’acceptation exacts. Le Type I utilise du chrome hexavalent, et de nombreux traiteurs hors aéronautique ne le pratiquent plus ; si votre plan indique le Type I, demandez si le Type IC ou IIB est acceptable. Les fournisseurs retenus via milcnc.com organisent le Type II et le Type III auprès de leurs traiteurs de finition.

Épaisseur et croissance dimensionnelle

L’anodisation convertit la surface de l’aluminium en oxyde. Une partie de l’oxyde se trouve au-dessus de la surface d’origine et une partie remplace le métal en dessous. Pour le Type III, la règle empirique habituelle est 50 pour cent vers l’extérieur et 50 pour cent vers l’intérieur. Pour le Type II, une part plus faible se forme vers l’extérieur, souvent citée proche d’un tiers.

La croissance s’applique à chaque surface revêtue ; les diamètres varient donc du double de la croissance vers l’extérieur.

Exemple hypothétique : un alésage de 12 mm en H7

Un alésage de 12.000 mm tolérancé H7 (0 à +0.018 mm) reçoit du Type III à 0.002 ± 0.0002 in (50 ± 5 µm).

• Croissance vers l’extérieur par côté : 22.5 à 27.5 µm
• Réduction du diamètre de l’alésage : 45 à 55 µm
• Alésage nécessaire avant anodisation : environ 12.055 à 12.063 mm pour finir entre 12.000 et 12.018 mm

La plage de tolérance de 18 µm se réduit à environ 8 µm avant anodisation, car la dispersion de la couche consomme le reste. C’est réalisable sur une machine CNC avec une bonne tête d’alésage, mais c’est un travail très différent du H7 nominal du plan. Les alternatives habituelles sont de masquer l’alésage ou d’anodiser d’abord puis de rectifier la couche à la cote par honage.

Filetages

Sur un filetage à 60 degrés, le diamètre sur flancs varie d’environ quatre fois la croissance vers l’extérieur. Une couche Type III qui croît de 25 µm vers l’extérieur déplace le diamètre sur flancs d’environ 100 µm, bien plus que toute tolérance 2A/2B ou 3A/3B. Les filetages sont donc masqués dans presque tous les travaux en Type III. Les alternatives sont de tarauder surdimensionné en tenant compte de la finition ou de poser des inserts après anodisation. Ne passez jamais un taraud standard dans un filetage anodisé dur pour le « nettoyer » : il enlève la couche et émousse le taraud.

Où la couche s’amincit

L’épaisseur de couche diminue à l’intérieur des alésages profonds et des trous borgnes, et elle croît perpendiculairement à la surface, ce qui laisse une zone mince ou sans couche aux arêtes extérieures vives. Pour le Type III, cassez les arêtes extérieures avec un rayon d’environ 0.5 à 0.8 mm (0.020 à 0.030 in) lorsque la conception le permet.

Masquage

Masquez ce qui doit rester inchangé en dimension ou électriquement :

• Alésages de roulement, ajustements pressés et diamètres de centrage de précision
• Trous taraudés et filetages fraisés
• Points de mise à la masse et de liaison électrique (ils reçoivent généralement plutôt une conversion chimique MIL-DTL-5541 Classe 3)
• Faces d’appui à planéité serrée où la couche ajouterait de la variation

Les traiteurs masquent avec des bouchons et capuchons en silicone, un vernis d’arrêt ou du ruban vinyle. Indiquez les zones masquées sur le plan par une zone hachurée et une note repérée, et prévoyez une tolérance de limite (environ 0.5 à 1 mm est courante pour le ruban et le vernis). Le Type III exige aussi un contact électrique ferme pendant le traitement, qui laisse des marques de montage nues. Précisez où les marques de montage sont admises, sinon c’est le traiteur qui choisit.

Colmatage

Le colmatage ferme les pores de l’oxyde. Le Type II est colmaté par défaut, couramment dans de l’eau déminéralisée chaude, de l’acétate de nickel ou du dichromate. Le dichromate donne une bonne résistance à la corrosion et une teinte vert-jaune sur la Classe 1, mais c’est un procédé hexavalent. L’exigence de brouillard salin de la spécification pour les couches Type II colmatées est un essai d’acceptation courant (336 heures selon ASTM B117 dans les indices récents ; vérifiez le vôtre).

Le Type III est laissé non colmaté sauf si le plan ou le contrat le demande, car le colmatage ramollit la surface et réduit la résistance à l’abrasion. Si une pièce anodisée dure se trouve à l’extérieur sans peinture, par exemple un gabarit de soutien au sol, précisez le colmatage et acceptez une certaine perte de tenue à l’usure.

Comportement du 6061 et du 7075

6061-T6 (magnésium et silicium, 0.15 à 0.40 pour cent de cuivre) s’anodise régulièrement. Le Type II prend bien la teinture et le Type III sort d’un gris uniforme à gris foncé, plus sombre quand l’épaisseur augmente.

7075-T6 (5.1 à 6.1 pour cent de zinc, 1.2 à 2.0 pour cent de cuivre) donne une couche Type III plus sombre, parfois un peu moins uniforme. Il est plus sujet à la brûlure sur les arêtes vives à forte densité de courant ; les rayons d’arête comptent donc davantage. Le Type II incolore sur 7075 montre souvent une légère dominante jaune.

2024 (3.8 à 4.9 pour cent de cuivre) est le plus difficile ; la spécification applique une limite d’abrasion plus souple aux alliages à plus de 2 pour cent de cuivre. Les alliages de fonderie à forte teneur en silicium donnent des couches tachetées.

Règles pratiques pour tout alliage : terminez tout usinage et traitement thermique avant l’anodisation, n’anodisez jamais d’assemblages contenant des inserts en acier ou des alliages dissemblables et posez les inserts à spires hélicoïdales après finition.

Comment indiquer le Type III sur un plan

Une note complète supprime l’essentiel des suppositions du traiteur :

1. ANODIZE PER MIL-PRF-8625, TYPE III, CLASS 1.
   COATING THICKNESS 0.0020 ± 0.0005 IN (51 ± 13 µm).
   DO NOT SEAL.
2. MASK SURFACES INDICATED BY FLAG NOTE A.
   NO COATING PERMITTED IN THREADED HOLES.
3. RACK MARKS PERMITTED ONLY ON SURFACES INDICATED BY FLAG NOTE B.
4. DIMENSIONS APPLY AFTER ANODIZE UNLESS NOTED "PRE-FINISH".
5. PROCESSOR CERTIFICATE OF CONFORMANCE REQUIRED,
   INCLUDING THICKNESS READINGS.

Indiquez l’indice de la spécification si le contrat le fixe, la couleur pour la Classe 2 (un échantillon de référence ou un numéro FED-STD-595) et la manière de vérifier l’épaisseur : courants de Foucault selon ASTM B244 en production, micrographie selon ASTM B487 lorsque des litiges doivent être réglés. Une tolérance d’épaisseur plus serrée telle que ±0.0002 in est souvent possible sur une géométrie simple, mais convenez-en d’abord avec le traiteur.

Cotes avant anodisation : qui les calcule

Trois approches sont praticables :

1. Cotes finies seulement. Le plan indique les cotes après anodisation et le fournisseur calcule les cotes avant finition à partir de la croissance connue du traiteur. C’est l’approche la plus courante et elle garde le plan propre.
2. Les deux jeux de cotes. Les éléments critiques montrent les valeurs avant finition et finies. Cela supprime l’ambiguïté mais doit rester cohérent au fil des indices.
3. Masquage. Les ajustements critiques sont masqués pour que leurs cotes ne changent pas.

La plupart des acheteurs combinent la première et la troisième. Quel que soit votre choix, demandez au fournisseur de lister les cotes cibles avant finition dans les notes DFM et de mesurer les éléments critiques avant et après anodisation sur le premier article. Le guide du premier article AS9102 explique comment l’enregistrer, et notre page qualité décrit les dossiers de contrôle que fournissent les fournisseurs retenus. Pour savoir comment les indications de finition s’articulent avec les exigences de matière, de filetage et de marquage, voyez le guide de l’usinage CNC mil-spec.

Si vous avez déjà un plan avec une indication d’anodisation et souhaitez le faire revoir pour la croissance et le masquage avant devis, envoyez-le comme demande.

Envoyer une demande pour une pièce anodisée

Joignez le plan (PDF, DWG ou DXF) et le modèle (STEP ou IGES), la note de finition complète, l’alliage et l’état, les quantités et si les cotes s’appliquent avant ou après finition. Marquez les zones masquées et l’emplacement des marques de montage. La page des capacités énumère les matériaux, tolérances et finitions traités ; les pièces doivent être des articles non contrôlés tels que boîtiers, supports, rails, fixations et capots.

Nous commençons par un NDA mutuel, vérifions que le dossier est complet et sa sensibilité à l’export, puis le confions à jusqu’à trois fournisseurs qualifiés. Les devis arrivent sous 24 heures ouvrées après une demande complète et indiquent le traiteur de finition, les certificats matière, le plan FAI et le délai. Envoyez votre demande.