Fiche technique n°16
On parle souvent de « galvanisation ». Cependant, il existe différentes méthodes d’application du zinc, chacune ayant ses avantages et ses inconvénients. Il est donc important de comprendre ce que ces différences peuvent entraîner.
Voir également « Galvanisation à chaud - Confusion de la galvanisation - différentes techniques de galvanisation » et INFOBLAD TECHNIQUE 11 : MÉTHODES DE ZINKAPPLICATION.
GALVANISATION À CHAUD
La galvanisation à chaud est un procédé métallurgique qui consiste à immerger de l’acier dans du zinc en fusion. Le revêtement est créé par la diffusion Fe-Zn à la surface de l’acier, suivie de la formation d’alliages Zn-Fe qui sont « métallurgiquement ancrés » à la surface de l’acier. Il en résulte une excellente adhérence et une grande résistance à l’usure.
Après avoir été fabriquée dans un atelier de construction, la pièce à galvaniser est livrée à une usine de galvanisation à chaud où l’ensemble de l’objet est plongé dans un bain de zinc à 450°C. Un revêtement complètement fermé et assez épais est alors obtenu. Une couche complètement fermée et assez épaisse se forme à la surface.
ZINC SPRAY
La projection de zinc (Zn) - mais aujourd’hui surtout de zinc-aluminium (Zn-Al) - est également connue sous le nom de « galvanisation à la flamme », « schooperen » ou « métallisation ». Dans ce procédé, un fil (ou une poudre) de Zn (ou de Zn-Al) passe dans un pistolet de pulvérisation et est chauffé (température de la flamme > 2500 °C), ce qui le fait fondre. Le métal fondu est projeté sur la surface de l’acier à l’aide d’air comprimé, après avoir été préalablement décapé. Il n’y a pas de diffusion, comme dans le cas de la galvanisation à chaud, mais une liaison physique. Pour une bonne adhérence, la rugosité de la surface de l’acier est très importante.
En raison de la manière dont le revêtement est créé lors de la pulvérisation de zinc (les gouttelettes de Zn se solidifient les unes sur les autres), cette couche est plus ou moins poreuse (la porosité est supérieure à 10 %). Pour assurer une résistance suffisante à la corrosion, ces revêtements sont presque toujours scellés par un revêtement organique. Une peinture ou un revêtement en poudre conviennent parfaitement à cet effet. Pour pulvériser des couches plus épaisses et maintenir une capacité de charge mécanique suffisante du revêtement, il convient de pulvériser des gouttes aussi petites que possible.
CANDIDATURE
La pulvérisation de zinc est une bonne alternative à la galvanisation à chaud discontinue, à condition qu’un revêtement organique supplémentaire soit appliqué. Cette technique est souvent utilisée pour les grandes pièces telles que les ponts, les passerelles, etc. Ces grands objets composites ne peuvent pas être immergés dans un bain de galvanisation à chaud en raison de leur taille.
La technique est également utilisée pour rénover/restaurer des clôtures anciennes. Ces clôtures sont parfois composées de rivets, de queues d’aronde et de coins ou sont constituées d’une composition chimique typique de l’époque. Dans les deux cas, ces clôtures ne conviennent pas à la galvanisation à chaud discontinue.
LA DURÉE DE PROTECTION DE LA COUCHE DE ZINC
La fiche technique 10 : « Résistance à la corrosion de l’acier galvanisé à chaud » indique que la vitesse de corrosion est proportionnelle à l’épaisseur de la couche. Dans le cas de la galvanisation à chaud discontinue, un revêtement complètement fermé est constitué en un seul trempage avec une épaisseur de couche uniforme sur l’ensemble de l’objet.
Dans le cas de la pulvérisation de zinc, le revêtement est constitué de bandes superposées. L’épaisseur de la couche peut varier considérablement en raison de la nature manuelle de la pulvérisation et du fait que toutes les surfaces (et certainement pas les parties creuses internes) ne sont pas accessibles. Comme la couche de zinc appliquée par pulvérisation est généralement recouverte d’un système de peinture, elle n’est pas en contact direct avec l’atmosphère extérieure. Si aucun revêtement supplémentaire n’est appliqué, une distinction s’applique en ce qui concerne la durée de protection de la couche de zinc. Dans certaines circonstances, la résistance à la corrosion d’une couche de zinc pur (Zn) peut différer de celle d’une couche constituée d’un alliage Zn-Al tel qu’il est appliqué par pulvérisation de zinc. En outre, il est important de vérifier l’épaisseur de la couche de Zn ou de Zn-Al appliquée avant d’appliquer le revêtement organique. De nombreux instruments de mesure de l’épaisseur de la couche ne mesurent que l’épaisseur totale de la couche appliquée. La prise de mesures a posteriori ne permet donc pas d’obtenir une certitude suffisante quant au système appliqué.
FORMATION
Lors de la galvanisation à chaud, des déformations peuvent se produire. Mais si vous suivez les recommandations de la fiche d’information technique 3 : « Déformation thermique par galvanisation », les déformations sont réduites au minimum. La projection de zinc n’entraîne pas de déformation de l’objet car celui-ci ne doit pas être chauffé.
STRUCTURES CREUSES
Le processus de galvanisation à chaud garantit également que les parois intérieures des structures en acier comportant des parties creuses (tant les profilés que les tubes, ainsi que les assemblages tels que les cuves et les tuyaux) sont recouvertes d’une couche de zinc sans aucun problème et dans leur intégralité. Avec la pulvérisation de zinc, les parois intérieures des parties creuses inaccessibles ne peuvent pas être zinguées (ou zinguées à l’aluminium).
DIMENSIONS MAXIMALES
Lors de la galvanisation à chaud, les dimensions du bain de zinc limitent les dimensions de la structure en acier qui peut être galvanisée. La technique du « double trempage » peut offrir une solution. Une autre solution consiste à diviser la structure en acier en plusieurs parties qui entrent dans le bain. Les pièces sont ensuite montées ensemble. La galvanisation par pulvérisation permet de réparer les dommages causés à la couche de zinc par le soudage (voir la fiche d’information technique 6 : Soudage après galvanisation). En théorie, il n’y a pas de limites de taille pour la galvanisation par pulvérisation.
FRAGILISATION PAR L’HYDROGÈNE
La galvanisation à chaud, en particulier pour les boulons à haute résistance, peut occasionnellement provoquer une fragilisation par l’hydrogène. Ce phénomène est contré par des agents de décapage spéciaux ou par sablage. Le problème de la fragilisation par l’hydrogène n’existe pas avec la pulvérisation de zinc.
EN ISO 1461
Revêtement galvanisé à chaud sur des objets en fer et en acier - Spécifications et méthodes d’essai.
EN ISO 2063-1
Projection thermique - Revêtements métalliques et autres revêtements non organiques - Zinc, aluminium et leurs alliages - Partie 1 : Planification du système de protection contre la corrosion - Considérations relatives à la conception des pièces et aux exigences de qualité
EN ISO 2063-2
Projection thermique - Revêtements métalliques et autres revêtements non organiques - Zinc, aluminium et leurs alliages - Partie 2 : Conditions de mise en œuvre de la protection contre la corrosion par projection thermique
FICHE TECHNIQUE 3
Déformation thermique due à la galvanisation
FICHE TECHNIQUE 6
Soudage après galvanisation à chaud
FICHE TECHNIQUE 10
Résistance à la corrosion de l’acier galvanisé à chaud
FICHE TECHNIQUE 11
Méthodes d’application du zinc
