Campagne TECHfocus : TRAITEMENT (ÉLECTRO)CHIMIQUE

Les traitements chimiques permettent d’obtenir une mise en propreté des métaux en éliminant les corps étrangers résiduels comme les graisses, les poussières, les limailles ou les oxydes de fer. Ce nettoyage est réalisé soit à partir d’une solution acide qui permet à la surface de récupérer ses propriétés de résistance à la corrosion, soit à l’aide d’une solution alcaline pour éviter les risques de contamination par des micro-organismes. Le traitement électrochimique est utilisé pour réduire la microrugosité d’une surface métallique et ainsi limiter au maximum le risque d’adhérence d’éléments extérieurs. La finition de surface obtenue va jouer un rôle essentiel dans les performances d'un composant, affectant sa fonctionnalité, sa durabilité et son esthétique. Les applications professionnelles des traitements (électro)chimiques s’étendent à de nombreux secteurs tels que la chaudronnerie, le life-sciences (agroalimentaire, pharmaceutique, cosmétique) l’aéronautique, la construction navale et bien d’autres.

Dans cet article, nous allons aborder les traitements suivants:

• Le dégraissage (électro)chimique

• Le décapage (électro)chimique

• Le polissage (électro)chimique

• Le délacage

1/ Le dégraissage (électro)chimique

Quel est l'objectif ?

Le dégraissage est une des méthodes la plus utilisée pour dégraisser tout type de surface de substrats métalliques. Il permet d’enlever la plupart des huiles, des graisses, des cires,… Il peut être utilisé par aspersion, au trempé ou en vapeur. Le dégraissage peut être dans une solution alcaline ou avec des solvants, et avec une température à froid (température ambiante) ou à chaud. Le dégraissage est quasiment toujours suivi d’un rinçage de préférence tiède.

Principe ?

Dans les installations par immersion, les pièces sont placées dans un cadre ou dans un tonneau et sont plongées dans la solution détergente pendant un temps donné et sont ressortes avant rinçage. Ce type d’installation est préféré pour le traitement de pièces aux formes compliquées et des pièces pour lesquelles un traitement par jet serait difficile. La solution détergente est parfois chauffée par des serpentins ou par des résistances chauffantes.

Les installations par aspersion sont utilisées pour des pièces dont la surface est facilement accessible. Il est important de s’assurer que toute la surface de la pièce voit la solution. Dans le traitement par aspersion, l’action mécanique provenant du choc de la solution avec le substrat augmente l’efficacité du dégraissage.

Les pièces peuvent être dégraissées dans un courant de vapeur. Les décontaminations en phase vapeur sont très efficaces et rapides pour l’élimination des contaminants et la préparation des surfaces.

On peut également améliorer le processus en ajoutant une agitation mécanique ou par ultrasons.

Les nouvelles législations en matière de solvants halogènes exigent des installations entièrement fermées.

Aussi, il existe sur le marché des systèmes complétement intégrés qui réalisent un dégraissage complet communément appelés « machines à laver ». Ces machines permettent également d’opérer à un nettoyage manuel au solvant.

Le rinçage après dégraissage est essentiel pour atteindre une bonne propreté de surface et pour ne pas polluer les solutions ou les produits utilisés dans l’étape subséquente. L’eau tiède est le bon compromis pour éviter la formation rapide d’une couche d’oxyde en surface.

2/ Le décapage (électro)chimique

Quel est l’objectif ?

Le but du décapage, qu’il soit chimique ou électrolytique, est de mettre à nu la surface du substrat en enlevant la couche d’oxydes superficielle. Ce décapage est généralement obligatoire avant tous les procédés en phase aqueuse et les traitements thermique ou thermochimique. Toutes les pièces ayant subi un traitement à chaud sont fortement oxydées en surface, il faudra donc porter une attention particulière à leur décapage avant traitement.

Principe ?

L’enlèvement de la couche d’oxydes de surface se fait par une attaque chimique (décapage chimique) ou une attaque chimique et mécanique (décapage électrolytique). La composition des solutions et les paramètres opératoires varient suivant le type de substrat à décaper.

Le décapage est toujours suivi d’un rinçage dans le but de remplacer le film de solution emporté par le substrat en sorte du bain par un film de concentration moindre et ainsi d’arrêter la réaction. Les solutions pour le décapage sont souvent très agressives, il faut donc s’assurer que tous les équipements en contact avec la solution soient résistants.

3/ Le polissage (électro)chimique

Quel est l’objectif ?

Le polissage électrolytique consiste à dissoudre les irrégularités présentes en surface du substrat afin de conférer un état de surface brillant et/ou un degré de rugosité attendu.

Principe ?

Dans le polissage électrolytique, le substrat est placé à l’anode d’une cellule d’électrolyse sous une relativement forte densité de courant. L’électrolyse est constitué d’acides à forte concentration. Dans ces conditions, le métal qui se trouve sur les pointes ou les arêtes est le plus actif anodiquement. Il passe en solution. Dans certain cas, le polissage peut se faire sans courant, on parle alors de polissage chimique, le substrat est immergé dans une solution agressive qui attaque préférentiellement les points présentes par la formation d’un film superficiel protecteur. Les installations sont comparables aux installations précitées.

Ce type de traitement est principalement utilisé dans le traitement de l’acier inoxydable. Vous pourrez retrouver les spécialistes de cette technologie dans la liste des entreprises membres de la VOM ci-plus bas.

4/ le délaquage

Quel est l’objectif ?

D’une manière générale, trois raisons justifient le recours au délaquage :

• Lors d’une application d’un revêtement filmogène défectueux, imputable à un dysfonctionnement

• lors de l’application d’un revêtement ayant subi un mauvais réglage des conditions opératoires, lors d’incompatibilité des revêtements organiques... ou bien en présence de poussières par exemple. Mais également lors d’une mauvaise manipulation ou défaut de  stockage (oxydation due à un degré hygrométrique important, rayures consécutives au transport à une opération) ;

• lors du remplacement d’un revêtement ancien. La nature des composés peut être diverse. Il peut s’agir de vernis, de peintures, de résines thermodurcissables ou de cataphorèse.

Principe ?

a.      Délaquage thermique de métal et d’autres matériaux

Le délaquage thermique de métal applique des températures supérieures au point de gazéification de la couche de peinture à éliminer. De cette manière les éléments organiques de la peinture sont décomposés en poussière. De manière générale, cette température est comprise entre 380 et 450 °C.

b.      Délaquage chimique de métal et d’autres matériaux

Le délaquage chimique de métal applique des produits qui attaquent la couche de liaison de la peinture et la font ainsi tomber. Une autre option est possible : l’utilisation d’un produit chimique qui supprime le pouvoir d’adhésion de la peinture. Dans ce cas, la couche de peinture se détache par feuille. Cette forme de délaquage s’opère généralement dans une fourchette de températures allant de 70 à 150°C.

La méthode choisie dépend de différents facteurs : le type de matériau en est le principal. Le délaquage thermique de métal est ainsi possible avec l’acier et, dans certain cas, avec l’acier à ressort et l’aluminium. Le délaquage chimique de métal est possible pour presque tous les types de métaux sous des conditions spécifiques.

POINT D’ATTENTION

• Il n’existe pas une seule procédure universelle de nettoyage mais la séquence suivante doit être respectée : dégraissage, ensuite décapage. Si le dégraissage n’est pas effectué correctement, les pièces ne pourront être traiter convenablement.

• Il est nécessaire d’adapter le traitement en fonction de la nature des dépôts, de l’état de surface initial et de la finition désirée et ce, selon les normes imposées du secteur dans lequel se retrouvera la pièce.

Si vous souhaitez obtenir de plus amples informations ou vous entretenir avec un expert, veuillez contacter les membres de la VOM que vous retrouverez via ces liens:

• Entreprises dont l'activité principale est le nettoyage 
• Fournisseurs de produits 
• Constructeurs d'installations 

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