Fiche Technique #3
Pendant la galvanisation à chaud, les constructions composites peuvent se déformer. En raison du chauffage à 450 °C, les tensions présentes dans l’objet peuvent entraîner un jeu de forces qui provoque une déformation. Quelles sont les causes de la déformation et comment les éviter ? Quelles sont les causes de la distorsion et comment la prévenir ?
LES CAUSES DE LA déformation
Lorsque l’acier est plongé dans le bain de zinc, il chauffe jusqu’à 450 °C, ce qui lui fait perdre de sa résistance. En refroidissant, l’acier retrouve sa résistance initiale. Cependant, pendant le chauffage, qui s’accompagne également d’une dilatation de l’acier, il est possible que la tension présente dans l’objet soit supérieure à la résistance réduite de l’acier. L’objet se déformera alors jusqu’à ce que les forces présentes s’équilibrent. Ce phénomène est illustré dans l’image ci-dessous.
Des contraintes sont donc présentes dans toutes les constructions métalliques composites. En général, elles ne provoquent pas de déformation. Les contraintes internes présentes dans la construction, par exemple sous forme de contraintes de laminage et/ou de soudage, s’équilibrent souvent et ne provoquent donc pas de déformation. Parfois, la force est telle que les soudures ou les profilés se fissurent. Les facteurs qui jouent un rôle dans ce jeu de forces lors des déformations sont notamment :
PRÉVENTION DE la déformation
Il est recommandé de tenir compte de la possibilité de déformation dès la conception de la construction. Un ordre de soudage correct minimise l’apparition de tensions lors de l’assemblage. Les tensions résultant des assemblages soudés sont généralement à l’origine de la déformation des constructions en acier lors de la galvanisation. Il est donc important de maintenir les tensions dans une construction en acier aussi faibles que possible. Dès la conception, il est parfois préférable d’opter pour un objet composé de plusieurs pièces séparées et assemblées à l’aide de boulons. Dans la mesure du possible, choisissez des profilés à section symétrique. Soudez une clôture en croix de l’intérieur vers l’extérieur.
Tôle d’acier
Pour les constructions en tôle d’acier, tenez compte de la dilatation possible de la construction lors de l’immersion dans le bain de zinc. Ne choisissez donc pas des tôles trop grandes et veillez à ce qu’elles restent planes. Les surfaces de tôle plus importantes doivent être renforcées afin d’éviter ou de limiter autant que possible la formation de bosses et d’ondulations. Ici aussi, la symétrie est très importante. Ne placez pas, par exemple, un rebord surélevé d’un côté tandis que l’autre côté reste plat. En raison du tassement, la tôle ne pourra plus se rétracter uniformément lors du refroidissement après s’être dilatée pendant l’immersion. Le côté encore plat présentera alors des plis après le refroidissement de l’objet après la galvanisation.
Immersion dans le bain de zinc
Afin d’éviter autant que possible toute déformation due aux différences de dilatation, il est important que l’atelier de galvanisation veille à ce que l’immersion ait lieu le plus rapidement possible. Malheureusement, la vitesse d’immersion dépend des possibilités techniques. En effet, sur le plan technique, toutes les recommandations doivent être suivies en ce qui concerne les ouvertures, les trous de galvanisation et les possibilités de suspension. Si les ouvertures ne sont pas correctement placées, il y a un risque que l’objet flotte à une vitesse d’immersion élevée. Cela entraîne une stagnation de la production et des coûts supplémentaires, car lorsque l’objet remonte à la surface, tout le processus doit être recommencé. En effet, la remontée à la surface brûle les liquides de prétraitement nécessaires, ce qui empêche la formation de la couche de zinc. Pour cette raison, l’objet devra être immergé à une vitesse plus faible, ce qui augmente le risque de déformation.
GRANDES CONSTRUCTIONS EN ACIER
En raison des dimensions importantes des constructions composites, planes ou volumineuses, et des dimensions des bains de zinc disponibles, il n’est pas toujours possible de galvaniser une pièce en une seule fois. Dans ce cas, il est possible de galvaniser la construction en plusieurs étapes (double trempage ou trempage incliné). Dans ces cas, il existe un risque accru de déformation due à un chauffage inégal. Dès la phase de conception, il est préférable d’opter pour une division ou un autre moyen de limiter la taille de l’objet.
Le double zingage de profilés laminés longs et minces, souvent utilisés comme colonnes et poutres, n’entraînera pas facilement une telle déformation thermique. Ce n’est que dans le cas où un autre profilé est soudé sur toute sa longueur et n’est peut-être pas symétrique que cela
peut entrainer une déformation. Évitez autant que possible ce type de soudures. Dans ce cas, consultez votre galvanisatieur.
Une coordination minutieuse
Le donneur d’ordre et/ou le bureau d’études, le bureau de dessin ou l’atelier de construction doivent coordonner la méthode de construction d’une pièce complexe avec l’atelier de galvanisation afin d’éviter autant que possible le risque de dommages dus à la déformation.
EN ISO 1461
Revêtement galvanisé à chaud sur des objets en fer et en acier - Spécifications et méthodes d’essai.
EN ISO 14713 partie 1
Revêtements de zinc - Directives et recommandations pour la protection du fer et de l’acier dans les structures contre la corrosion - Partie 1 : Principes généraux de conception et résistance à la corrosion.
EN ISO 14713 partie 2
Revêtements de zinc - Lignes directrices et recommandations pour la protection du fer et de l’acier dans les structures contre la corrosion - Partie 2 : Galvanisation à chaud
