Le choix des finitions métalliques pour les produits est l'une des décisions majeures du projet. Le métal galvanisé est devenu l’un des traitements de surface métalliques multifonctionnels les plus populaires en raison de sa résistance, de sa durabilité et de sa formabilité supérieures.
Définition de galvanisation
La galvanisation, comme son nom l'indique, est le processus consistant à recouvrir la surface des métaux, alliages et autres matériaux d'une couche de zinc. Il s’agit d’une technique de traitement de surface qui possède des propriétés à la fois esthétiques et antirouille. Le zinc étant un revêtement sacrificiel, il peut protéger le substrat sous-jacent.
Par conséquent, la galvanisation est couramment utilisée pour prolonger la durée de vie des composants métalliques. Ce revêtement métallique a un large éventail d'applications et peut être utilisé pour des composants dans différentes industries telles que l'automobile, l'énergie solaire, l'électronique et la construction.
Quels types de métaux peuvent être galvanisés ?
Les métaux les plus couramment adaptés à la galvanisation sont l’acier et le fer. Cependant, d’autres types de métaux peuvent également être galvanisés. De manière générale, les métaux ferreux tels que l'acier moulé, la fonte, la fonte malléable, l'acier laminé à chaud-et l'acier laminé à froid-peuvent être galvanisés.
En revanche, il existe d'autres matériaux qui ne peuvent pas former une couche galvanisée. En raison de l’importance du fer dans la réaction de galvanisation, il est difficile pour les métaux comme le cuivre ou l’aluminium de former une couche galvanisée. De plus, bien que des matériaux tels que l'acier au chrome-molybdène puissent former des revêtements, il y aura de nombreuses zones exposées et des couches galvanisées incomplètes.
Processus de galvanisation : Comment la couche galvanisée protège-t-elle le métal de base ?
La galvanisation est le processus consistant à ajouter une couche de zinc à la surface de métaux tels que l'acier et le fer. Il existe différentes méthodes de galvanisation. Le processus varie donc en fonction de la technologie choisie. Cependant, ils partagent tous un principe commun : le revêtement de zinc autour de l’acier ou du fer, qui peut être sous forme liquide ou en poudre.
Lorsque le zinc est introduit dans le composant, le fer présent dans le substrat métallique réagit avec le zinc pour former un revêtement d'alliage étroitement lié. Il s'agit d'un revêtement relativement simple qui forme une couche assez épaisse. L'ensemble du processus peut être divisé en trois étapes :
- Préparation de la surface métallique
- Processus de galvanisation
- Traitement de surface après galvanisation
De manière générale, la galvanisation protège les métaux selon les principes suivants :
- La couche de zinc peut protéger le métal de base des substances corrosives telles que les acides, les alcalis caustiques et les gaz.
- Le zinc est un métal sacrificiel. Lorsqu'il raye le revêtement, le zinc sacrifie facilement son anode pour protéger le métal de base de la rouille.
- Le taux de corrosion du zinc est plus rapide que celui des métaux communs, ce qui en fait une excellente méthode de protection des métaux.
Cependant, les travaux préparatoires et les méthodes de post-traitement au début détermineront l'efficacité du processus de galvanisation. Un travail de préparation insuffisant peut affecter la réaction entre le métal de base et l'acier en fusion. De plus, un post-traitement insuffisant-peut également affecter l'apparence finale de la couche galvanisée. Cela affectera l’effet global du produit.
Différentes méthodes de galvanisation
Il existe plusieurs méthodes de galvanisation, chacune ayant ses propres caractéristiques et avantages. Jetons un coup d'œil ci-dessous.
galvanisation à chaud-par immersion
Comme son nom l’indique, cette méthode consiste à immerger le métal de base dans un bain de zinc fondu. Avant la galvanisation proprement dite, le mécanicien doit effectuer un nettoyage chimique ou mécanique du métal de base. Le nettoyage est un processus préparatoire visant à garantir la qualité de liaison entre les revêtements métalliques et les revêtements de zinc. Après le nettoyage, fluxez le métal pour éliminer les oxydes résiduels.
Plongez ensuite dans un bain de zinc chauffé, généralement maintenu à une température d'environ 460 degrés C. Lorsque une liaison métallurgique commence à se former entre le zinc et le substrat métallique, le substrat métallique réagit avec l'oxygène pour former de l'oxyde de zinc après avoir été retiré de la masse fondue. L'oxyde de zinc réagit également avec le dioxyde de carbone pour former du carbonate de zinc, qui constitue la couche protectrice finale.
La galvanisation à chaud est une méthode rapide et économique qui peut être appliquée aux composants en tôle simples et complexes. Cependant, en cas de mauvaise utilisation, vous constaterez peut-être que le revêtement de la surface métallique est quelque peu incohérent.
Pré-galvanisé
Le processus de pré-galvanisation est similaire à la galvanisation à chaud-. Cependant, elle est réalisée dès la première étape de la production (aciérie). Ce processus consiste à rouler des plaques métalliques à l'aide d'agents de nettoyage mécaniques ou chimiques pour préparer la galvanisation. Après le nettoyage, le mécanicien fait passer le métal de base dans un bassin de zinc fondu et l'enroule immédiatement à nouveau.
Ce processus garantit une galvanisation rapide des grandes plaques d'acier en bobines, formant un revêtement plus uniforme. Cependant, lorsque l’on commence à fabriquer du métal pré-galvanisé, il peut y avoir des zones non revêtues et exposées. Par exemple, lors de la découpe d’une bobine de tôle d’acier plus longue en petits morceaux, le tranchant est exposé en raison du manque de couche galvanisée.
Électrogalvanisation
Contrairement aux deux procédés évoqués ci-dessus, la galvanoplastie ne nécessite pas l’utilisation d’un bain de zinc fondu. Au contraire, la galvanoplastie consiste à introduire du courant dans une solution électrolytique puis à l’appliquer sur le substrat. La fonction du courant est de transférer les ions zinc vers le substrat métallique.
Cette méthode de galvanisation du métal consiste à réduire les ions zinc chargés positivement en zinc métallique, qui est ensuite déposé sur un métal chargé positivement (acier ou fer). Les fabricants ajouteront également des raffineurs de grains pour assurer une couche de zinc lisse sur le métal. Comme la pré-galvanisation, la galvanisation par galvanoplastie est également appliquée aux tôles en bobines longues au cours de la phase initiale du processus de développement du produit.
Ce processus peut former une épaisseur de revêtement précise et uniforme sur les métaux. De plus, le revêtement de cette méthode est généralement plus fin que celui de la galvanisation à chaud-.
Recuit galvanisation
Le recuit de galvanisation est une combinaison de processus de galvanisation à chaud et de recuit, visant à recouvrir l'acier galvanisé d'une couche spéciale. Les processus de recuit et de trempage à chaud-sont effectués instantanément pour produire une surface gris mat.
Le processus de trempage à chaud-est généralement effectué avant que le métal revêtu ne passe à travers une lame d'air, ce qui permet d'éliminer l'excès de zinc du métal. Ensuite, le métal est brièvement chauffé dans un four de recuit à une température de 500 à 565 degrés C, et la couche de zinc et la couche de fer se diffusent l'une dans l'autre, formant un alliage de zinc et de fer à la surface.
La tôle d'acier galvanisée produite par cette méthode résiste bien au soudage et sa surface peut également assurer une excellente adhérence de la peinture.
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