Le fraisage chimique ou l’usinage chimique est un processus d’élimination du métal en appliquant des solutions chimiques fortes sur une surface métallique. Il est utilisé pour enlever de grandes quantités de métal pour obtenir des pièces qui ne peuvent pas être usinées facilement par les méthodes d’usinage traditionnelles. Les pièces qui nécessitent une ingénierie de précision, comme les microcomposants miniaturisés ou ceux contenant des cavités internes profondes, ne sont que quelques-uns des composants produits par fraisage chimique. Bien qu’il ait de nombreuses applications dans la fabrication automobile et l’électronique, il est très largement utilisé dans l’industrie aérospatiale.
Cette méthode d’usinage est considérée comme l’une des plus anciennes méthodes d’usinage non traditionnelles existantes. Le broyage chimique était utilisé au 19ème siècle pour la gravure décorative, et son application dans l’industrie est venue beaucoup plus tard. Manuel C. Sanz, ingénieur de la North American Aviation Company, est crédité d’avoir résolu un problème de poids critique sur un boîtier de missile en utilisant le processus. La société a breveté le procédé en 1956.
L’ensemble du processus est assez simple et consiste à nettoyer et masquer les parties qui ne nécessitent pas de gravure. Le métal est ensuite immergé dans de grands réservoirs de solution de gravure. La quantité de matière enlevée est contrôlée par la concentration de la solution chimique, le type d’agent de gravure utilisé, le temps passé dans le réservoir et la température. Un testeur d’épaisseur à ultrasons aide l’opérateur à évaluer régulièrement l’épaisseur de la pièce jusqu’à ce qu’elle atteigne l’épaisseur spécifiée dans le plan. Les pièces gravées sont nettoyées et inspectées pour le contrôle de la qualité.
Un grand nombre de pièces peuvent être fraisées simultanément, ce qui en fait une méthode de fabrication de pièces extrêmement rentable. L’utilisation principale du fraisage chimique est de réduire le poids du métal dans les pièces profilées. Il est même possible de graver des formes et des saillies complexes avec la plus grande précision. De nombreuses pièces d’avions commerciaux, de lanceurs, de missiles et de turbines sont produites par broyage chimique. Les petites pièces telles que les plaques de recouvrement ou les grandes pièces telles que les peaux de fuselage peuvent être produites très facilement.
C’est l’une des méthodes d’usinage les plus populaires car elle est assez simple, peu coûteuse et bien établie. Les avantages de l’utilisation de ce processus par rapport aux autres méthodes d’usinage sont les faibles coûts d’investissement et d’outillage, la réduction rapide du poids et le besoin minimal de main-d’œuvre qualifiée. En plus de faciliter la mise en œuvre des modifications de conception, il n’expose pas le métal à des contraintes supplémentaires. La qualité de surface du métal reste bonne et aucune bavure ne se forme au cours du processus. Les inconvénients sont qu’il peut être difficile d’usiner des matériaux très épais ou d’atteindre des angles vifs, et les solutions de gravure peuvent être dangereuses à utiliser.