revêtement de surface (suite)

Opérations de finition

Pour certains revêtements, de telles opérations sont nécessaires suivant les applications des pièces traitées : polissage ou avivage de la surface, imprégnation du revêtement par des vernis ou des matières colorantes, traitement thermique de stabilisation, dégazage à chaud ou sous vide et, plus rarement, usinage du revêtement.

Principaux types de revêtements

Les procédés de revêtement de surface sont nombreux, et leur utilisation dépend de la nature du revêtement, de la masse, de la forme et de la complexité des pièces, des caractéristiques chimiques et physiques recherchées, des quantités de pièces à revêtir, soit unitairement, soit par glandes séries, et des conditions économiques même du procédé.

Revêtement par électrolyse ou par galvanoplastie

Industriellement le plus utilisé, ce type de traitement permet de déposer la plupart des métaux et même certains alliages sur les supports métalliques d’alliages ferreux ou non terreux les plus variés afin de les protéger contre la corrosion.

Le nickelage de pièces ferreuses, cuivreuses ou d’alliages d’aluminium ou de zinc nécessite parfois l’interposition d’une couche de cuivre pour assurer la liaison. La plupart des bains de nickelage sont dérivés du bain classique de Watt, utilisé vers 50 °C sous une densité de courant de 2 à 6 A/dm² et composé de sulfate de nickel, de chlorure de nickel et d’acide borique. Un nickelage brillant est obtenu directement sur les pièces sans traitement d’avivage ultérieur, par l’addition de produits brillanteurs au bain classique (brillanteurs organiques tels que les colloïdes ou brillanteurs minéraux à base de sels de cobalt ou de sélénium).

• Le chromage est de deux sortes suivant l’application : le chromage de décoration, dont l’épaisseur de dépôt est comprise entre 0,25 et 5 μ (objets ménagers, pare-chocs de voitures automobiles, visserie), et le chromage épais, ou chromage dur, dont l’épaisseur de dépôt est couramment de 10 à 50 μ, mais peut atteindre 300 μ dans le cas de rechargement de pièces usées (rechargement d’arbres usés ou d’outillages de formage avec une opération ultérieure de rectification mécanique). Le chromage dur s’utilise surtout pour des pièces devant résister à l’usure par frottement en raison de la dureté superficielle élevée du dépôt, de l’ordre de 1 100 Vickers, et de sa structure extrêmement fine et légèrement poreuse en surface, ce qui facilite la retenue de lubrifiants (chemises chromées de moteurs à explosion). Les compositions de bains de chromage sont variées et utilisées de 30 à 50 °C sous une densité de courant de l’ordre de 10 A/dm² pour les dépôts minces et de 25 à 50 A/dm² pour les dépôts épais. Ces bains contiennent essentiellement de l’acide chromique et de l’acide sulfurique ou des sulfates, éventuellement des bichromates alcalins et de l’acide fluosilicique.

• Le cuivrage est très pratiqué soit comme dépôt de protection, soit comme sous-couche avant revêtement (nickelage), soit encore comme dépôt tonnant réserve dans certains traitements des couches superficielles (cémentation), à partir de bains acides (sulfates ou fluoborates) ou plus généralement à partir de bains alcalins (cyanure de cuivre et alcalins).

• L’étamage électrolytique, utilisé en faible couche pour la protection des pièces ferreuses, a remplacé en grande partie l’étamage au trempé pour la confection des tôles en fer-blanc (acier extra-doux étamé) dans les installations de fabrication de ces produits en continu. Les bains utilisés sont soit acides (sulfurique et chlorhydrique ou fluoborique), soit alcalins (à base de stannates alcalins).

• Le plombage pour la protection de pièces exposées en milieu acide ou pour faciliter le frottement en raison des qualités d’antifriction du plomb est réalisé dans des bains acides à base de fluoborates.

Le zincage (ou zingage, ou zinguage) de l’acier s’effectue en bains acides à base de sulfate ou en bains alcalins à base de cyanures ; l’action autoprotectrice du zinc sur le fer dans les atmosphères courantes ainsi que l’aspect et la régularité du dépôt expliquent la large utilisation de tôles électrozinguées dans la construction métallique aux dépens de la tôle galvanisée classique (revêtement de zinc fondu au trempé).

• Le cadmiage, utilisé comme le zincage, mais dont le pouvoir protecteur et l’aspect plus brillant le font préférer à ce dernier pour les pièces de visserie, de boulonnerie, de quincaillerie, de construction métallique, se pratique dans des bains acides à base de fluoborates ou dans des bains alcalins à base de cyanures.

• Les dépôts divers, tels que la dorure, l’argenture, s’emploient pour leur aspect décoratif ou pour des applications bien spécifiques en radioélectricité ou en électronique (contacts, circuits imprimés). Les dépôts d’iridium, de rhodium, de platine et de palladium sont recherchés non seulement pour leur tenue à la corrosion de liquides, mais aussi pour leur tenue à chaud en présence de gaz corrosifs et leur dureté appréciable pour les pièces de frottement (électronique, fusées, engins téléguidés).

Les revêtements d’alliages sont beaucoup moins courants que les revêtements de métaux purs en raison des difficultés de réglage des conditions électrolytiques pour obtenir des alliages homogènes et de composition constante. On les réalise sous forme de dépôts de laiton à 65 p. 100 de cuivre et à 35 p. 100 de zinc (effet décoratif sur objets de quincaillerie), de dépôts d’étain à 20 p. 100 de zinc ou d’étain et à 30 p. 100 de nickel (facilité de soudage, bonne tenue à la corrosion atmosphérique), et de dépôts soit de plomb à 6 p. 100 d’indium, soit de plomb à 10 p. 100 d’étain avec 2 p. 100 de cuivre déposés directement sur alliages cuivreux ou avec interposition d’une couche électrolytique, dite « barrière », de nickel (alliages antifrictions pour coussinets minces de moteurs à essence ou Diesel).