Introduction à la peinture industrielle · traitement de surface des matériaux au sein d’un...
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Introduction à la peinture
Patrick PLESSERS
VOM
9 Octobre 2012
VOM asbl Association belge des traitements de surface des matériaux
La VOM est un point de ralliement actif pour toutes les entreprises/organisations qui collaborent en matière de technologies
durables et innovatrices dans le domaine du traitement de surface des matériaux au sein
d’un environnement en transformation.
Réseau
Strategiesessie VOM
Fournisseurs Applicateurs de traitement
de surface Clients
Organisations connexes
Technologies de traitement de surface des matériaux
•Métaux
•Alliages métalliques
•Matières synthétiques
•Céramiques
•Polymères
•Composites
•Semi-conducteurs
•Matériaux souples
Mission:
Améliorer en permanence les compétences
Formations (formations générales et intra-entreprises, sur mesure)
• Références : ALURAL, ASCO, BEKAERT, BETAFENCE, BMT, CNH, DAF TRUCKS, DECEUNINCK,
ELECTROCOAT, ETAP LIGHTING, FORD WERKE, JAGA - THE HEATING COMPANY, KERNCENTRALE DOEL, METAKOR, NMBS, PLASTIC OMNIUM, SABCA, SADEF SAMSONITE , VASCO…
• Thèmes :
Galvanoplastie, Traitements de surface dans l’aéronautique, Prétraitement mécanique,
Prétraitement électrochimique, Peinture liquide, Poudrage, Contrôle des revêtements organiques, Aluminium et traitement de surface, Traitement des eaux usées, Technologie environnementale…
Mission:
Promouvoir la technologie
• La revue VOM INFO
• Le bulletin d’information digital VOM.be
• Le salon professionnel EUROFINISH (23+24/10/2013)
• Les séminaires, ateliers, visites d’entreprise…
• Encourager l’innovation & l’entrepreneuriat durables
Mission:
Veiller aux intérêts des membres
- Influencer les autorités (300 membres)
- La législation environnementale (BAT)
- La sécurité et la qualité
- La VOM siège dans diverses commissions pour suivre de près les thèmes régionaux, nationaux et internationaux qui concernent nos entreprises
•Network event :
•Surface treatment:
•sharing a vision on sustainability
•Jeudi 8 novembre 2012 (13h00-22h00)
•Technopolis - Mechelen
Collaborations
• Infosteel & Infozinc Benelux, Euro-inox…
• CETS (Comité européen des Traitements de Surface aisbl)
• NACE Benelux (National Association of Corrosion Engineers)
• Agoria, Sirris, VITO, Recherche universitaire…
• VISEM - VOM NL - SVMB
• Centre de Compétence PIGMENTS…
Informations
Asbl VOM vzw
Kapeldreef 60
3001 LEUVEN
+32 (0)16 401420
+32 (0)16 298319
http://www.vom.be
• Beaucoup d’objets sont peints - traitement de surface
en peinture
voitures – machines – bateaux meubles - …
zingué – nickelé – chromé
Peinture ?
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Fonction d’une peinture ?
colorer
mieux vendre
pompiers ambulances
Protection contre la corrosion détérioration
2 = aspect
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Rôle de la peinture
électrolyte
elle sert à empêcher la corrosion
La corrosion nécessite de la (vapeur) d’eau
La peinture bloque l’électrolyte
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Peinture
en formant une couche étanche
le meilleur liant possible
appliqué le mieux possible
multicouches
COMMENT ?
COMMENT ?
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Systèmes à multiples couches
•Plusieurs couches de différente nature
•Plusieurs couches de même nature
Le système de la construction métallique
Exemples :
2 couches d’époxy, une couche PU
Une couche de peinture au zinc, une couche intermédiaire d’époxy, une finition PU
2 couches d’époxy – intérieur de réservoirs
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Les différentes couches
• Couche de fond 25 µm
• Intermédiaire 40 µm
• Finition 30 µm
• Vernis 30 µm
Exemple:
125 µm
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Les différentes couches
•Primaire 30 µm au zinc
•Intermédiaire 40 µm epoxy
•Finition 50 µm PU
Primaire 2 x 750 µm
Finition 50 µm
Primaire 100 µm
Intermédiaire 100 µm citerne
Finition 100 µm
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Les différentes couches
•Primaire 120 µm au zinc
•Intermédiaire 120 µm epoxy
•Finition 60 µm PU
Primaire 150 µm
Intermédiaire 150 µm
Finition 75 µm
Antifouling 100 µm
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Couche de fond - Primaire
•Adhérence
– Au substrat
– Avec la couche suivante
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Couche de fond - Primaire
•Anticorrosion:
Contient les pigments anticorrosion inhibitifs – sacrificiels
Effet de barrière ÷ épaisseur de la couche
Primaire de soudure ou shopprimer protection limitée contre la corrosion permet les soudures : qualité des cordons - fumées
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La couche intermédiaire
• Aplanir les inégalités de la surface
• anticorrosion – inclure des lamelles
• épaisseur = barrière
• adhérence sur le primaire – avec la finition
• enduits (voitures accidentées) poncer la surépaisseur
Aspect tendu et lisse
Couches de colmatage
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La finition
•Aspect
•Contact avec le monde extérieur
•Durabilité
Couleur – Brillance – Effets spéciaux
Dureté – Élasticité – Usure - Barrière UV
Maintien de ces propriétés
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Appliquer une peinture
Préparation - Application - Séchage
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Séquence
• Préparer le substrat
• Préparer la peinture
• Appliquer la peinture
• Séchage du revêtement
Dégraissage
Sablage
Mélanger les 2 composants
Adapter la viscosité
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Le prétraitement
Une peinture de qualité inférieure peut
fonctionner sur un fond bien préparé.
Une excellente peinture ne fonctionnera
pas sur un substrat mal préparé.
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La préparation du substrat
• Avant peinture
• Indispensable
• Excessivement important
Dégraisser
Surface rugueuse
Pas inverser dégraissage et sablage
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La préparation du substrat
• décapage
• délaquage
• dégraissage
• nettoyage
• rinçage
• sablage
• sablage au CO2
• couches de conversion
• phosphatation
• anodisation
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Dégraissage
• Procédés
• Systèmes ouverts
• Systèmes fermés
aspersion (évt. haute pression)
au trempé
solvants chlorés
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Salissures
• Organiques
• Produit alcalin
graisses
huiles
inhibiteurs de corrosion
lubrifiants
terre
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Salissures
• Inorganiques
• Produit acide
rouille
corrosion
suie
tartre
poussières
abrasives de ponçage
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Choix du produit de nettoyage
• En fonction des salissures
• En fonction du substrat
acier
non-ferreux
cuivre - bronze - laiton
assemblages des suscités
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Quand le dégraissage convient-il ?
• Vérification grossière
Pas de contamination visible
Tests : microscope résidu non volatile test du Scotch fluorescence ultraviolette uniformité d’un film d’eau au gant blanc
Scotch : appliquer – enlever – papier blanc
Film d’eau : apparition de perles d’eau
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Sablage
• Qu’est-ce que c’est ?
• dans le but
La projection de particules abrasives sur un substrat sous l’influence d’air comprimé
de préparer la surface
de nettoyer la surface
shot-peening
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Sablage =
• Préparation
• Nettoyage
• Béton - bois - polyester (bateaux) - verre
Enlever l’indésirable - créer une rugosité
Surface prête pour être peinte
enlever vieux revêtements - rouille
décaper la peau de laminoir
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Sabler
36
Sablage
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Sabler une surface rouillée
• Degré d’enrouillement A – B – C – D
A. Peau de laminage ou calamine – très peu de rouille
B. Quelques points de rouille – la peau de laminage ou la calamine commence à se détacher
C. La peau de laminage ou la calamine détachable ou en grande partie consommée par la rouille – peu de corrosion par piqûres
D. La peau de laminage ou la calamine complètement consommée par la rouille – corrosion générale - piqûres
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Quand le sablage convient-il ?
À partir d’un degré d’enrouillement A – B – C - D
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Quand le sablage convient-il ?
• Norme ISO 8501
Visual assessment of surface cleanliness
Sa 2½
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Accrochage de la peinture
Il faut :
Une surface propre
Profil de la surface (rugosité)
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Rugosité de la surface
• Souvent imposée (ISO 8503) pour une peinture
• Mesurée
• Souvent Rz – Parfois Ra
• 50 µm – 80 µm
Profilographe – Testex
exprimée en microns (µm)
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Rugosité de la surface
• Doit être correcte :
pas trop élevée
pas trop peu
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Choix des abrasifs • Profondeur est « réglable » par:
• Qu’est-ce qu’il faut enlever ?
• D’où le choix de l’abrasif
dimensions, type, dureté de l’abrasif
pression de l’air comprimé
distance et angle d’attaque entre le jet et la surface
Rouille
Calamine – peau de laminage
Ancienne peinture
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Les abrasifs
U.S. SIEVES 40-80
3/4-1.5 MILS 1/8"NOZZLE
U.S. SIEVES 20-40
2-3 MILS 3/16"NOZZLE
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Le masquage
• Parties à ne pas peindre = cacher
afin de mettre une autre couleur
afin de permettre le montage d’autres pièces
afin de protéger un filetage
afin de respecter certaines cotes
afin de mettre une deuxième couche dans un dessin de camouflage
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Le masquage
• Ustensiles
• Choix du matériau en fonction
Standard
sur mesure
de la pièce à peindre
de la température de cuisson
du traitement prévu
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La préparation de la peinture
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La préparation de la peinture
• 2 K
• 1 K
Faire un mélange correct = proportions base – hardener résine – durcisseur
Pas trop à la fois : pot life
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Proportions correctes
• Emploi de lattes de mélange
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Préparation de la peinture
• Bien mélanger les deux composantes
• (évt.) déterminer la viscosité
• (évt.) corriger la viscosité à 25 s (air comprimé)
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Deux façons d’appliquer
• Pulvérisation
• Autres (non pulvérisation)
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Au pinceau – à la brosse
• C’est connu par tout le monde (DIY)
• Sur le plan industriel
• Peinture en bâtiment
stripe coating (soudures - coins - endroits difficiles)
maintenance
remise en peinture de structures - charpentes
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Au rouleau
• Très répandu dans le marché DIY
• Plafonds – murs
• Professionnels :
Pistolage interdit
Bâtiment
Charpentes
Retouches
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Application au trempé
• La pièce est trempée dans un bain de peinture
• Qualité finale médiocre => primaires
Toutes les surfaces atteintes sont peintes même les faces « intérieures »
puis laisser égoutter
puis cuisson dans un four
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Avantages
• Simple
• Densité élevée de pièces sur les portes-pièces
• Pas cher
Facile à automatiser
Facile à faire fonctionner (procédures de travail - contrôle des bains)
petit investissement
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Désavantages
• Revêtement n’est pas uniforme
• Conception de la pièce (drainage)
• Production en grandes séries
Face verticale : couche plus épaisse en bas qu’en haut
Traces d’écoulement aux alentours d’ouvertures
Dessous: gouttes de peinture
Changer est difficile
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Désavantages
• Peinture au solvant
• Peinture à l’eau constituent la tendance
• Les attaches
Inflammabilité
Vapeurs - santé des travailleurs
Effet moussant dans la pompe et les filtres
Collent ensemble après le four
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Application par pistolage
• 4 processus
atomisation par air comprimé conventionnelle HVLP
atomisation airless (sans air)
atomisation airless assisté par de l’air comprimé
atomisation électrostatique
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Air comprimé conventionnelle
• Introduction
Le plus ancien système (1920)
Le plus utilisé
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Avantages de l’air comprimé conventionnel
• Contrôle
de la gerbe de pulvérisation
Facilement réglable, de points très fins à des gerbes de production continue
Le degré d’atomisation est le plus élevé LE système pour la meilleure qualité
petites pièces ou grandes surfaces = même orifice
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Avantages
• Souplesse
Une grande gamme de peintures (denses - moins denses)
Facilement entretenu
Changement de couleur rapide
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Air comprimé conventionnel
• Désavantages
Overspray : perte de peinture 30%-70% saturation plus rapide des filtres de la cabine perte de solvants (COV)
Consommation d’air comprimé élevée 12 – 60 m³/hr (à 6.9 bar)
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Pistolets à gravité
• Godet au-dessus ou supérieur
• La peinture tombe dans le courant d’air
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Godet inférieur Système à siphon
• La peinture est aspiré
Le réservoir se trouve en dessous
Un vide est créé par le passage de l’air comprimé
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Système avec cuve externe
• Réservoir grand volume
Mise sous pression d’un réservoir
La peinture est ainsi forcée dans le pistolet
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Cuves externes
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HVLP
• High volume low pressure
• grand volume basse pression
Pression entre 0.007 et 0.7 bar
Consommation d’air entre 25 et 50 m³/hr
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Fonctionnement
• Le courant amène les particules de peinture sur la pièce
à basse pression
dans une grande masse d’air
à vitesse lente
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Avantages
• Rendement de transfert plus grand
65-75% (pertes 35-25%)
économie > 15% en réduisant les pertes moins de overspray
Régulations environnementales respectées
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Désavantages
• Finition moins fine que la pulvérisation classique
• Trop lent pour des grandes séries
Moins de matière amenée
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Airless
• Sans air
• à la sortie du gicleur
Une pompe met la peinture sous pression
Pression hydraulique (30-300 bar)
Orifice du gicleur 0.02 - 2 mm.
par la haute pression, la peinture se divise en fines particules qui prennent une grande vitesse
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Avantages
• Vitesse d’application la plus élevée
• Peinture délivrée fois 2
• Plus adapté pour peindre dans les cavités
Pas d’air = pas de courant divergent
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Désavantages
• Pulvérisation
• Filtration de la peinture pour éviter l’orifice de se boucher
• Pas de réglage au niveau de la quantité de peinture délivrée: pistolet = on or off
• Usure au niveau des gicleurs
particules de peintures moins fines
ce qui se traduit dans l’aspect de la pièce
pas pour le secteur automobile
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Danger
• Pompes 60:1
• Gardez une bonne distance, cela vous évitera de vous faire couper un doigt ou une partie de pied
Air à l ’entrée = 5 bar
Pression de la peinture à la sortie du pistolet = 300 bar
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Airless avec appui d’air
• La peinture sortante est pulvérisée
• puis pulvérisée davantage par des courants d’air
• à basse pression éventuellement (appui HVLP)
comme un airless normal
sortant d’orifices dans la tête du pistolet
QUESTIONS ?