Le cyclage thermique est un processus de fabrication de matériaux de refroidissement et de chauffage alternatifs pour améliorer sa résistance et ses performances. Ce processus induit ce que l’on appelle la réorganisation moléculaire, optimisant la structure moléculaire d’un matériau et le rendant plus dense et plus uniforme. La plupart des défauts de fabrication microscopiques tels que les fissures et les poches sont éliminés au cours de ce processus, améliorant ainsi la longévité et les qualités de résistance aux contraintes. Les pièces métalliques soumises à des traitements de cyclage thermique sont également moins sujettes aux défaillances de fatigue du métal causées par la corrosion interne et les vibrations. La résistance à la corrosion externe est également améliorée, tout comme les processus de post-production tels que le brasage et le placage lorsque des traitements de cyclage thermique sont appliqués.
Bien que le cyclage thermique soit un processus efficace sur un certain nombre de types de matériaux différents, notamment les composites, les céramiques et les plastiques, il est le plus souvent associé à son effet bénéfique sur les pièces métalliques. La plupart des pièces métalliques coulées, forgées ou usinées présentent de nombreux défauts microscopiques tels que de fines fissures ou fissures ainsi que des poches intermoléculaires. Bien qu’elles soient généralement trop petites pour être vues à l’œil nu, ces imperfections sont une source fréquente de défaillances de pièces dues à des ruptures de contraintes de vibration ou d’impact et à la fatigue du métal causée par la corrosion interne. L’un des moyens les plus efficaces d’éliminer un nombre important de ces défauts est le processus de cyclage thermique. Ce processus consiste à refroidir ou, plus rarement, à chauffer la pièce à plusieurs reprises, puis à la laisser revenir à température ambiante.
Également connu sous le nom de cryogénie avancée, le processus de modulation de température a pour effet de resserrer ou de fixer la structure moléculaire de la pièce et d’éliminer bon nombre, sinon la totalité, de ses défauts microscopiques. L’absence de cavités et de fissures internes minimise le risque de développement de corrosion interne, offrant ainsi à la pièce une meilleure résistance aux contraintes et des qualités de durée de vie. Un avantage supplémentaire des structures cristallines plus denses et plus uniformes dans une pièce métallique est l’élimination des zones de chauffage inégales ou des points chauds, ce qui garantit des caractéristiques de refroidissement optimales. L’élimination des défauts internes rend également la pièce plus résistante aux vibrations et à la résonance sympathique, ce qui améliore encore la résistance à la fatigue du métal.
Les avantages du processus de cyclage thermique ne s’arrêtent pas là cependant ; une pièce traitée présente également de meilleures caractéristiques de surface. Ceci, à son tour, signifie que la pièce est moins susceptible de subir une corrosion de surface, et les finitions telles que le placage qui sont appliquées avant le cyclage thermique adhèrent mieux et durent plus longtemps. Il en est de même pour toutes les soudures et brasures à l’argent réalisées avant le cyclage qui bénéficient également du procédé de modulation thermique.