Revêtements et protections anticorrosion
Introduction
Modes d'application
Corrosion Galvanique
Principes de protection
Mesure de la performance
Revêtements proposés
 
Revêtements et protections anticorrosion / Modes d'application

< Procédé électrolytique - Procédé lamellaire >

Procédé électrolytique

Son but est d'apporter une propriété superficielle particulière qui peut être un aspect décoratif, une protection contre la corrosion, ou d'une façon générale, des propriétés physiques ou mécaniques différentes de celles du substrat (dureté, frottement, conductivité, adhérence de produits organiques, couches barrière...).
Le métal d'apport initialement sous forme ionique dans un bain, est soumis à une réaction électrochimique de réduction qui le porte à l'état métallique. Cette réaction est provoquée à la surface de la pièce à revêtir par un apport d'électrons assuré par un circuit extérieur.

L'opération se déroule dans une cellule d'électrolyse constituée des éléments suivants :
- une cuve contenant le bain d'électrolyse,
- les électrodes immergées dans le bain.

- La cathode polarisée négativement constituée de la pièce à revêtir, siège de la réaction de réduction conduisant au dépôt. Cette électrode peut également être le siège d'autres réactions de réduction dont l'électrolyse de l'eau avec dégagement d'hydrogène, qui peut être une source de fragilisation de certains substrats.
- L'anode, siège d'une ou de réaction(s) d'oxydation. Elle peut être soluble ou insoluble. Lorsqu'elle est soluble, elle est constituée du métal à déposer et est soumise à la réaction inverse de celle qui se produit à la cathode. Lorsqu'elle est insoluble, la composition du bain varie de façon continue au cours de l'électrolyse.
- le circuit électrique constitué de conducteurs alimentant les électrodes reliées à un générateur de courant.

Revêtements - Procédé Électrolytique

La cellule d'électrolyse présentée convient aux pièces de moyennes et grandes dimensions. Les petites pièces sont traitées en vrac dans un appareil appelé "tonneau". Par ailleurs, d'autres dispositifs sont utilisés pour des applications particulières (dépôt sélectifs et dépôts hors cuves). Certaines installations conçues pour des applications spécifiques, s'apparentent davantage à une machine-outil qu'à la cuve d'électrolyse.

Revêtements - Tonneau + Cathode

Afin d'obtenir une tenue à la corrosion supérieure, il est nécessaire d'effectuer un traitement de conversion après revêtement. Ce traitement appelé passivation est réalisé dans des bains à base de chrome trivalent (Cr3).
La passivation crée une protection barrière de la couche de zinc (voir chapitre "Principes de protection")
Il est nécessaire de préparer soigneusement les surfaces à traiter et de procéder à des traitements de conversion après électrolyse. Les gammes de traitement sont donc des procédures complexes dont l'électrolyse n'est qu'une étape. Exemple de gamme de zingage électrolytique :

1. Dégraissage chimique
2. Rinçage
3. Dégraissage électrolytique
4. Rinçage
5. Décapage
6. Rinçage
7. Dégraissage électrolytique
8. Rinçage

9. Zingage électrolytique
10. Rinçage
11. Dépassivation
12. Rinçage
13. Passivation
14. Rinçage
15. Soufflage
16. Étuvage

Zinc électrolytique sur acier
Revêtements - Zinc Électrolytique

Carré Bleu Passivation Cr3 (protection barrière)
Carré Orange Revêtement Zn (protection sacrificielle)
Carré Gris Substrat Acier

Revêtements - Modes d'application

Les différents traitements électrolytiques proposés par LA CLUSIENNE-CLUFIX sont disponibles dans le tableau en dernière page de ce document.

< Procédé électrolytique - Procédé lamellaire >

Procédé lamellaire

Les revêtements de type zinc lamellaire ont été élaboré pour offrir une résistance accrue à la corrosion par rapport aux revêtements électro zingués conventionnels, ainsi que d’autres avantages pour la fabrication des petits composants, et notamment, les pièces de fixation.
Ce type de revêtement, très répandu dans l’industrie automobile, permet également par sa composition et ses caractéristiques de maîtriser les coefficients de frottement lorsqu’une maîtrise répétable des serrages mécaniques est nécessaire (dans le cas de montages automatisés pour les grandes séries).
Ce type de revêtement se compose principalement de lamelles de zinc, combinées avec des lamelles d’aluminium dans certains cas.

Revêtements - Lamelles Zinc & Alu

L’utilisation de lamelles de zinc et non de poussière, ni poudre de zinc dans la formulation de ce matériau est primordiale, car la présence de lamelles permet d’obtenir un revêtement extrêmement dense. Leur structuration parallèlement à la surface du substrat lors du séchage et de la cuisson améliore sensiblement la protection offerte par le revêtement. Les lamelles peuvent être liées par une matrice organique ou inorganique en fonction des matériaux spécifiques utilisés.
Hautement conducteurs, ces revêtements offrent une protection cathodique sacrificielle pour l’acier. Ils sont souvent doublés d’une couche de finition renforçant la tenue à la corrosion ainsi que l’effet barrière, auquel cas le revêtement finalement obtenu peut ne plus être conducteur.

En termes de performances, les revêtements à base de lamelles de zinc présentent les avantages suivants :
- Excellente résistance à la corrosion atmosphérique.
- Réduction de l’effet de «rouille blanche» (des produits de corrosion du zinc) ou d’autres produits de corrosion.
- Tenue au brouillard salin supérieure à celle de nombreux autres revêtements de surface issus de procédés conventionnels, tels que : électro zingage ou shérardisation.
- Protection contre de nombreux produits chimiques "doux" et solvants, tels que liquides de frein et carburant, etc.
- Pas de fragilisation par hydrogène car application non électrolytique.
- Généralement hautement conducteurs.
- La protection galvanique du revêtement enrichi en zinc permet une réduction satisfaisante de la corrosion bimétallique au contact avec l’acier, l’aluminium, le zinc et le cadmium dans la plupart des situations.
- Permettent de revêtir les pièces de forme complexe, avec évidements et orifices, d’une couche de matériau optimale.
- Avec une épaisseur réduite, permettent d’atteindre des tenues à la corrosion équivalentes à celles de revêtements conventionnels en couches plus épaisses.

Le procédé de zinc lamellaire au tonneau (le plus courant) se décompose en 4 phases :
1) Phase de préparation visant à supprimer tout dépôt de salissure, de lubrifiants et d’oxydation des pièces à traiter : cette phase se décompose en une étape de dégraissage alcalin + séchage suivie d’un décapage mécanique type grenaillage ou chimique type phosphatation ;
2) Phase de trempage-centrifugation : les composants placés dans des paniers cylindriques sont trempés dans une préparation de bain de zinc lamellaire liquide. Les paniers subissent ensuite une centrifugation qui permet de répartir le revêtement sur la totalité de la surface des pièces. Les paniers sont ensuite inclinés et brassés pour vider les corps creux et à nouveau centrifugés ;
3) Phase de séchage : les pièces sont déversées sur un tapis dans une enceinte de séchage ;
4) Phase de cuisson : dans la continuité du séchage, les pièces traversent le four de cuisson.
Les phases 2 à 4 sont ensuite répétées autant de fois qu’il y a de couches de traitement déposées. Deux couches de traitement pour un revêtement dit de Grade A ; trois couches de traitement pour un revêtement dit de Grade B. La taille maximale admissible des composants pour le procédé au tonneau peut atteindre environ 150 mm x 20 mm de diamètre pour un poids d’environ 0,5 kg.

Revêtements - Procédé Lamellaire

Pour les dimensions et poids supérieurs, le procédé au tonneau n’est plus adapté et le procédé dit à l’attache est utilisé. Les composants sont placés sur des montages. Les montages sont trempés dans un bain de zinc lamellaire liquide. Ensuite, les pièces ainsi revêtues subissent un égoutté-centrifugé visant à éliminer toute surépaisseur liquide. La taille maximale admissible des composants peut atteindre 1100 x 500 mm pour un poids de 30 kg.

Il existe un troisième procédé de dépose appelé pulvérisation. Les composants (disques de frein, etc.) sont placés sur des montages avant d’être traités par pulvérisation. Ce traitement leur confère une protection accrue contre la corrosion et un fini plus esthétique.

Les différents traitements lamellaires proposés par LA CLUSIENNE-CLUFIX sont disponibles sur la page "Revêtements proposés".

La maîtrise des coefficients de frottement des revêtements de zinc lamellaire est garantie :
- soit par les qualité intrinsèques des couches déposées seules, on parle alors de zincs lamellaires lubrifiés dans la masse ;
- soit par l’ajout sur les couches de zinc lamellaires d’une finition supplémentaire encore appelée filmogène ou topcoat pour garantir la maîtrise du coefficient de frottement.

Les coefficients de frottement des zincs lamellaires proposés par LA CLUSIENNE-CLUFIX sont disponibles sur la page "Revêtements proposés".

Les pièces communément revêtues de zinc lamellaire sont les suivantes :
- Pièces de fixation filetées, en particulier celles de classes de résistance 10.9 et 12.9.
- Pièces embouties, ressorts, attaches pour l’industrie automobile, l’électroménager et le bâtiment.
- Acier haute résistance (= 1000 N/mm2 en particulier) et les pièces cémentées, pour une protection de surface sans risque de fragilisation par hydrogène.
- Composants en acier fritté, acier moulé et fonte.
- Pièces de forme complexe, avec orifices et évidements.
- Raccords à vissages multiples, ex. pièces de verrouillage et raccords de flexibles.

Retour en haut

<< Retour

 
© 2009-2017 LA CLUSIENNE-CLUFIX | Mentions légales | Crédits | Contact | Languages : FR - EN - DE - IT - CN