Le cuivre rouille-t-il ? Pourquoi le cuivre devient-il vert ?

Le cuivre est un matériau largement utilisé dans de nombreux secteurs. Son excellente conductivité électrique le distingue des autres matériaux. De plus, les fabricants le considèrent comme adapté à l’usinage CNC. Cependant, nombreux sont ceux qui restent sceptiques quant à son choix, craignant qu’il ne rouille. Cela m’a amené à répondre à la question suivante : le cuivre rouille-t-il ?

 

Les produits fabriqués à partir de ces matériaux, sujets à la rouille, ne durent pas longtemps. C’est pourquoi les fabricants, et même les clients, n’apprécient pas ces matériaux. Il est donc crucial de savoir si le cuivre rouille ou non. Cela vous aidera à déterminer si ce matériau vous convient. Dans cet article, nous aborderons la rouille ou la corrosion du cuivre. Alors, commençons !

 

Qu’est-ce que Rust ?

Ce terme peut paraître simple, mais presque tout le monde le confond. On considère généralement la rouille et la corrosion comme identiques, mais c’est faux.

 

La rouille est un type de corrosion qui se produit spécifiquement sur le fer ou les matériaux à base de fer. Lorsque le fer réagit avec l’oxygène, il forme des paillettes brun rougeâtre appelées oxyde de fer (Fe₂O₃). Cette couche d’oxyde, communément appelée rouille, peut détériorer la qualité des matériaux. Les matériaux sans fer ne rouillent pas.

 

Comme vous le savez, le cuivre ne contient pas de fer, quelle que soit sa proportion. Il ne forme donc pas de couche d’oxyde de fer. Il ne rouille donc pas. On confond généralement rouille et corrosion. La corrosion est la détérioration des matériaux due à des réactions chimiques. Par exemple, si un matériau reste dans l’eau salée, il commence à se détériorer et à se corroder.

 

Ce matériau est corrodé, mais pas rouillé. N’oubliez pas que tous les matériaux peuvent se corroder, mais que la rouille est spécifique aux matériaux contenant du fer. La corrosion est une vaste catégorie de phénomènes qui provoque la détérioration des matériaux par tous les moyens. À l’inverse, la rouille elle-même est un type de corrosion qui se produit dans les matériaux contenant du fer, comme l’acier.

 

Le cuivre se corrode-t-il ?

Oui, les matériaux en cuivre peuvent se corroder. Cependant, la corrosion est lente et peut prendre des années à se développer. Par exemple, un produit en cuivre reste généralement en bon état pendant les 4 à 5 premières années. Ensuite, la corrosion commence à se produire progressivement sous l’effet de l’humidité, de l’eau salée et d’autres facteurs.

 

Lorsque le cuivre est exposé à l’air ou à l’humidité, il ne se corrode pas immédiatement. Le cuivre réagit avec l’oxygène, provoquant une réaction chimique. Cette réaction chimique entraîne la formation d’une couche d’oxyde de cuivre. Cet oxyde de cuivre, CuO, reste à la surface du cuivre lorsqu’il est exposé au dioxyde de carbone et à d’autres carbonates.

 

Du fait de son exposition, la couche d’oxyde de cuivre devient verdâtre. Cette couche verte est appelée patine. Il est intéressant de noter que cette patine joue un rôle essentiel dans la protection du cuivre contre la corrosion. La patine du cuivre empêche tout contact ultérieur avec l’humidité ou l’oxygène.

 

Le cuivre ne réagit pas avec l’oxygène et ne se corrode pas, de sorte que ces couches de patine restent en bon état pendant de nombreuses années. Cependant, sous l’effet de facteurs externes tels que la chaleur et l’exposition aux UV, cette fine couche de patine commence à se dégrader avec le temps. Lorsque cette couche s’épuise, l’oxygène entre en contact avec le cuivre. Le cuivre réagit avec lui et une réaction d’oxydation se déclenche.

 

Le cuivre se détériore avant la formation de la deuxième couche de patine. Avant que cette couche ne soit reconstituée, une partie du cuivre se corrode. Cependant, ce processus de corrosion est très lent et il faut plusieurs années pour que le matériau se détériore complètement. En général, les produits en cuivre durent entre 7 et 25 ans.

 

Pourquoi le cuivre verdit-il ?

 

Le cuivre verdit grâce à la formation d’une couche de patine. En réalité, la couleur du cuivre reste la même, c’est-à-dire une teinte vert-orangé. Une fine couche de patine supplémentaire se forme à la surface du cuivre. Cette couche verte est présente sur le cuivre, ce qui lui donne un aspect plus verdâtre.

 

La couleur du cuivre pur est généralement d’une teinte rouge-orangé. Au contact de l’oxygène, il forme des couches d’oxyde de cuivre. La couleur de l’oxyde de cuivre (CuO) est brun foncé. Cependant, cette couche d’oxyde de cuivre reste exposée au dioxyde de carbone et aux composés soufrés. De ce fait, sa couleur passe du brun foncé au verdâtre.

 

Cette couche, appelée patine, protège la surface du cuivre de la corrosion. Le cuivre sous la patine reste inchangé, soit une couleur rouge-orange. Cependant, la patine à la surface du cuivre est verdâtre, ce qui confère aux matériaux en cuivre un aspect plus attrayant.

 

Avec le temps, les couches de patine commencent à s’affaiblir et à se détériorer. Une fois cette couche détruite, le cuivre d’origine, de couleur rouge-orange, réapparaît. Cela signifie que la couleur du cuivre lui-même ne change pas. Le cuivre paraît verdâtre en raison de la patine à sa surface. Cependant, la détérioration de la patine n’est pas rapide et prend plusieurs années.

 

Combien de temps faut-il pour que le cuivre rouille ?

Il n’existe pas de réponse définitive à la question de la durée de vie des matériaux en cuivre. Celle-ci peut varier de 3 à 30 ans. La durabilité des matériaux en cuivre dépend de l’entretien que vous en faites. De plus, si le cuivre est exposé à l’eau salée ou à des produits chimiques, il se corrodera plus rapidement, et inversement.

 

Comme indiqué précédemment, le cuivre réagit avec l’oxygène au contact de celui-ci. Cette réaction entraîne la formation d’une couche d’oxyde de cuivre. Cette couche vire ensuite au vert, appelée patine. Elle joue un rôle essentiel dans la protection du cuivre contre la corrosion. De plus, les autres produits chimiques et l’eau salée ne peuvent pas entrer en contact direct avec le cuivre.

 

La patine recouvre la surface du cuivre, ce qui lui confère une meilleure résistance et une durée de vie plus longue. Il est toutefois important de prendre soin du cuivre et de veiller à ce que la patine ne se détériore pas. De plus, il est déconseillé d’exposer le produit en cuivre à la chaleur ou aux rayons UV. En général, le cuivre a une durée de vie comprise entre 5 et 25 ans avec un entretien approprié.

 

Relation entre la patine (corrosion) et l’usinage CNC du cuivre

 

Le cuivre est un métal populaire pour l’usinage CNC. Il présente de nombreuses caractéristiques avantageuses, ce qui le rend facile à usiner et à façonner. Cependant, sa patine cassante peut poser quelques problèmes. De manière générale, l’usinage CNC du cuivre est un processus simple et fluide.

 

Examinons de plus près l’impact de la corrosion sur l’usinage CNC du cuivre :

 

1- La contamination de surface entraîne l’usure des outils

Comme indiqué précédemment, le cuivre réagit avec l’oxygène pour former une couche de patine. Cette couche est fine, mais très durable et résistante. De plus, elle est abrasive et plus complexe. La rupture et la découpe de cette couche sont difficiles.

Par conséquent, l’usinage CNC peut s’avérer plus complexe avec du cuivre patiné. Les outils qui découpent les matériaux peuvent être endommagés en raison de la dureté de la patine présente à la surface du cuivre. De plus, la précision de l’usinage CNC est affectée lorsque les outils découpent d’abord la patine, puis le cuivre.

 

2- Comportement de coupe irrégulier

Si le matériau est lisse, les machines CNC peuvent facilement le couper et le façonner. Cependant, la coupe peut s’avérer très difficile si le matériau est dur. La patine présente à la surface du cuivre est très dure.

Lors de la coupe, les fraises peuvent mal fonctionner et créer une mauvaise coupe. N’oubliez pas que le cuivre est mou et la patine dure. Ainsi, lorsque les fraises exercent une force excessive sur la patine, elles la coupent. Cependant, elles ne peuvent pas la contrôler et peuvent également créer une mauvaise coupe sur le cuivre. Cela peut entraîner une qualité de coupe irrégulière.

 

3- L’amagnétisme du cuivre affecte l’accumulation des copeaux

Ce point ne concerne pas la corrosion ou la patine, mais est essentiel pour l’usinage du cuivre. Comme vous le savez, le cuivre est un métal amagnétique qui n’adhère pas aux aimants. Les machines CNC sont équipées d’un système d’évacuation des copeaux.

Lorsque le matériau est coupé, les copeaux sont attirés par le centre de collecte des copeaux, qui est un aimant. En revanche, lorsque le cuivre est coupé, les copeaux ne s’accumulent pas en un seul point. Ils ne sont pas attirés par l’aimant présent dans les centres d’évacuation des copeaux. L’opérateur devra donc les retirer manuellement des machines.

 

4- La friction n’est pas un problème majeur

Le point de fusion du cuivre est de 1 085 °C, une température considérée comme très élevée. Lors de l’usinage CNC, les outils de coupe génèrent de la chaleur lorsqu’ils découpent et façonnent les matériaux en cuivre. Son point de fusion étant très élevé, le cuivre n’est pas affecté par la chaleur produite par les outils de coupe. Au contraire, le cuivre possède une excellente conductivité thermique. Il dissipe donc rapidement la chaleur et facilite l’usinage CNC.

 

Foire aux questions

 

Que se passe-t-il avec le cuivre au lieu de rouiller ?

Le cuivre ne rouille pas, car il ne contient pas de fer. Cependant, il se corrode lorsqu’il est exposé à l’eau salée ou à d’autres réactions chimiques.

 

La patine est-elle nocive pour le cuivre ?

Non ! La patine n’est pas nocive pour les matériaux en cuivre. Au contraire, elle est très bénéfique pour le protéger et le protéger contre la corrosion.

 

Le cuivre rouille-t-il s’il est mouillé ?

Non, le cuivre ne rouille pas, même mouillé. En revanche, s’il reste longtemps dans l’eau salée, il se corrode. Cependant, cette corrosion est très lente et prend du temps.

 

Conclusion

 

Le cuivre est un matériau essentiel dans l’industrie manufacturière. Son utilisation est large et variée. Sa bonne conductivité en fait un matériau de choix pour les fils et l’électronique. Malgré sa popularité, sa rouille et sa corrosion sont souvent source de confusion.

 

On pense généralement que le cuivre ne rouille pas. Au contraire, le cuivre métallique se corrode avec le temps. Dans cet article, j’ai également expliqué la formation d’une patine, qui protège le cuivre de la corrosion. Vous découvrirez également comment la corrosion affecte l’usinage CNC.