CA1323827C - Procede pour la coloration de surfaces metalliques en zinc, zinguees et alliage de ce metal - Google Patents
Procede pour la coloration de surfaces metalliques en zinc, zinguees et alliage de ce metalInfo
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- CA1323827C CA1323827C CA000567548A CA567548A CA1323827C CA 1323827 C CA1323827 C CA 1323827C CA 000567548 A CA000567548 A CA 000567548A CA 567548 A CA567548 A CA 567548A CA 1323827 C CA1323827 C CA 1323827C
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Abstract
12 Abrégé Procédé pour la coloration de surfaces métalliques en zinc, zinguées et en alliage de ce métal. Procédé pour la coloration de pièces en zinc, zinguées et en alliage de ce métal, caractérisé en ce qu'on soumet la pièce à l'action d'un bain aqueux acide pour rendre la surface de la pièce poreuse sur une épaisseur qui est une fraction de l'épaisseur de zinc qu'elle comporte et en ce qu'on fait adsorber par la pièce au moins une matière d'étanchéification.
Description
; : ' ', Ba pr~sente invention concerne un proc~d~ de coloration de surface. m~tallique~ en zin~, ou de m~taux recouve~s de zinc (p~ce~ galvanl~e~ ~lectrozingu~es~ etc.). ~es ~`
couleur~ o~tenue~ appartiennent ~ tou~ le spectre vi~
~le.
10 On conna~t d~puis long empo des proc~d~s de coloratlon du - ::
~lnc perme~tant d'o~tenir plu~leur~ couleur~, parmi lesquelle~ le noi~ e~ le brun ~ont les plus couran~es. ~a plupart des technlque~ connue~ ~ont auJourd'hui ~ba~don-née~ car elles ~ont inadapt~e~ ~ une industriallsAtion rentable. En r~alit~, s~lon C. BARNES, - The Coloration o~ MetAls, ~ev. Proq. Coloration, Vol. 14, p. 127 ~1984~ .
- le~ ~ech~iques qui permettent de colorer le zinc concern~nt l~o ob~e~ gal~aniYés ou ~lectro~lng~, CR9 ~:
techni~ues de colorat~n son~ on g~n~ral employ~e afln ~ `
d'acoroit~e la ~8i~ta~¢e ~ la corroslon du zino ; ~llefi Appara~ nt alors plut~t comme des techniques de protec-tlon antl~orrosion, l'apport de la couleur n'~tant pas ~ nltialement 1~ but recher~h~
25 On peut citer ain8i le~ variations r~ali8~es ~ partir du :
proc~d~ C~ONACX - AN~ERSON, Proc . Am . Electroplater'~
80c. Bow, 6 (1943) et ROP~RT, ~etal Flnlshing Journal, ::
14, N 165, p. 285 ~l9~8) qul, par ahromatation, permet-tent de former ~ la ~urfaoe du zinc ~ne couche pouvant prendre~ selon le ¢as~ les couleurs iaune, verte, bronze ou nolre. :
Il est aussi possible de ormer ~ la sur~ace du zinc un fllm de couleur bleu clair, r~sultant d'lnterf~rences optiques, avec une t~chni~ue de chromatation aux : .
.' ,.' pxoprl~t~s anticorrosiv~ moindres que aelle~ du proc~d~ . -ONACR. Ce proc~d~ ne convient cependant que pour 1~ ident1 fication par la couleur d'objets ainsi trait~s, car ce film a une dur~e de vie relati~ement ~ourt~.
::
Un proc~d~ blen connu et u~ilis~ actuellement en d~pit de son co~t élev~ et de ~a to~iai~ est celui util~ant l~
chro~atation noire a~ ~els d'argent. On ¢ommence ~ lui pr~f~rer des pxoc~d~ dont le pl~s important e~t bas~ sur 1'actlon des ~el3 de chrome trivalent - BARN~S, WARD and :.
CART~, In~t. Metal ~inish~ng Annuel ~echnical Conference (May 1982~ ~ et qu~ colorent le zinc d~irisations bleue~
ou ~unes.
. .
15 La couleur grise e~t obtenue par pho~phata~ion. ~ ~
Enfin, le zinc peUt ~tre ~olor~ en noir verdat~e, par ~ -anodisat~on ~ans une ~olution ~ontenant d~ aaides :: -fluorhydrique, chromique et ~ho8phor~que, mais ce procéd~
est peU utili~ en rai~on de~ tenSiOnQ ~lev~es n~eesai-re~ pour former une couche de aonversion ~ la ~rface du -:
m~tal.
'''." '' "
On ~'apercoit aln~i gu~aucun de Ces traitement~ de surface ne présente 8imultan~m0nt les avantAges sui-v~nts .:.-...
- pro~e¢tion contr~ 1A corrosion - Yhri~t~ d~6 couleur~
- facilit~ de ~i~e en oeuvre - pa~ de toxlci~
- falble co~
., ... ~ .
La pr~en~e invention pexmet d'obtenir le~ avantage~ :
ci-des~u~.
13 2 3 8 2 ~ ;:
La préqente invention concerne un procédé pour la coloration da pi~ces en zinc, zingu~e~ et en alliage de ce m~tal, earactéri~ en ce qu'on soumet la pièce ~ l'action d'un bain aqueux acide pour rendre poreuse une couche à la surface de la pièce sur une epaisqeur qui est une fraction de l'épaisseur de zinc qu'elle comporte, en ce qu'on sort la pièce du bain aqueux, en ce qu'on la rince à l'eau déminé- ;
ralisée, en ce qu'on fait adsorber un colorant d'une solu- ~-tion aqueuse de coloration par la couche poreuse, et en ce qu'on fait ~ par la pi~ce au mD ~ une matieIe d'étanchéification.
Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.
Dans ee qùi suit, il est indiqué que le procédé concerne la -eoloration de pièces en zine. Il est préeis~ qu'il s'agit de pi~ees en zine ma~sives, par exemple de pi~aes fabriqu~es à partir de tôles ou de pièees recouvertes de zinc par un proeédé queleonque eonnu, par exemple par galvanisation à -~ `
ehaud de pi~ees en un autre métal, notamment de pi~ees en m~taux ferreux, l'~paisseur de zine r~sultant de la galvani~ation ~ chaud etant de l'ordre de 14 mieron~.
: . .
Des pièees éleetrozinquées sont inelu8es de la m~me façon dans le proeédé de l'invention, l'~paisseur de zine d'une pi~ee ~leetrozinguée étant eomprise entre 5 et 30 mierons.
Selon le proeédé de l'invention, la pi~ee en zine pr~alablement mise en forme ou eonstituée par une tole destinée à être mise en forme ult~rieurement est soumise ~
l'aetion d'un bain eonstitu~ d'un m~lange d'aeides en 601ution dans l'eau eontenant aussi des ions halogénures, en partieulier des ions fluorures.
C ' ~:~
~ :
:
1323~27 ~ ~4 ~;
-~ Il est alors avantageux d~utiliser des acides tels que l~acide nitrique et l'acide acétique. Une couche poreuse de ^
couleur lég~rement plus grise que la couleur initiale du -~ 5 zinc se forme ~ la surface, mettant en valeur l'aspect moir~ -7 ou dit ~'de fleur~ que prêsente ha~ituellement le zinc. Il ~ est aussi avantageux d'utiliser au moins l~un des sels de 3 ces acides (ex: KNO3, KOOCCH3, etc... ). ~ :
i 10 De pr~férence, la solution aqueuse acide est ~ une j température voisine de l'ambiante.
Avantageusement, la solution aqueuse aaide, dont la temp~rature est voisine de la temp~rature ambiante, contient l'ion nitrate ou un autre anion d'un oxyacide d'azote ou un peroxyde, l~ion fluorure ou un autre ion halog~né seul ou lié a l'oxygene, l~ion ac~tate ou un autre ion carboxylate.
, ~' A titre d'exemple, un traitement satisfaisant est conduit en preparant, pour la premi~re 0tape du proc~dé, une solution aqueuse contenant 10% en volu~e d'acide Snitrique, 5% en volume d'acide acetique et 2~ en poids de fluorure de :
sodium.
: :.
De preférence, la eolution agueuse colorante contient au molns un colorant et se pr~ente ~ une temp~rature comprise entre l'ambiante et 60C.
De preference, apr~s traitement au bain acide la p~ce est~ ~:
soumi~e à un rinçage puis on fait adsorber un colorant dans la couche poreuse avant l'application de la ~atiare d'etanch~ification ~ur cette couche~
B ~ :
~'~
~ :
1323827 :
,~ , .. .
4a Suivant un d~veloppement de l~invention, lorsque la pièce de zinc a été soumi~e au traitement acide d~crit ci-desæus puis rincée a l~eau, elle est transférée, pour la deuxi~me étape du proc~d~, dans un bain aqueux de coloration ou bien elle est soumise ~ une pulv~risation d~une solution de Coloration~
,. . .
La solution aqueuse de coloration oontient de pr~férence des ~ -! lo colorants organiques tels que des colorants azoIques ou j anthraquinonique~ ou encore des colorants à base de -I phtalocyanine, ces colorants étant pr~fér~s du fait de leur I pureté et e~alement du fait qu~ils sont tres solubles dans ¦ l'eau.
j Bien que les colorants organiques soient préf~r~6, il est possible néanmoins d~utiliaer certains colorant min~raux, notamment de l'oxalate ferrique de sodium ou d'ammonium.
Avantageusement, les pièces en zinc, alliages de zina ou revêtues de zinc sont soumi~es ~ l'action de la solution aqueuse acide, pendant la première étape du procédé, puis à
la solution aqueuse colorante, lors de la deuxième ~tape du proced~, soit par immersion des pièce~ dans le~ solutions 80it par pulYérisation des solutions sur les pièces.
Avantageusement, la concentration en acide de la solution a laquelle ~ont soum~ses les pi~ces lors de la première étape du proc~d~, ain~i que le temps de trai~ement sont choisis pour créer une couche poreuse dont l'épais~eur est de l'ordre du micron. ;
Aprè~ application du colorant, la pièce en zinc est de -'. ' ' .
B
~
:
1323827 -:-~ .'.
4b : :
préférence soumise, pour la troi~ième ~tape du procéd~, l'action d'agents d~tanchéification ad~orb~s dans la couche poreuse créee et recouvrant celle-ci~
, ///// "~
.... .
_B f ~
-'`''~'"~
1323~27 ~ :
Ces agen~s ~ont de pr~rence constitu~s par de~ produits siccati~ ou encore par des r~ines de synth~se, notam-men~ des polyur~thannes et/ou des m~lamine~, Il est po~ible également aussi bien d'utiliser de~ produi~s::
d'~tanchéification ~ ba~e de ~ilicone& en particulier ,, lorsque la pi~ce dolt subir ult~ieurement des opérations de f~rmage, ~otamment par pli~e e~/o~ allon~ement.
Afin d'~viter une deterioratlon du ou des colorant~
lorsque ceux-c~ ~ont mi6 en oeuvre, il est avanta~eux que le~ pi~ces OEortant du bain w ide ~olent rina~e~ ~ l'eau i démin6rall~ée, par exempla p~r pulv~ri~atlon.
On décrlt ma~ntenant diff~rents exemplee de mi~e en oeuvxe de l'invention EXEMP~E 1 ., .. ~ ~.
Dan~ cet ex~mplo, on a ~ra~t~ une t~le de zinc pur de 20 6/10 de mm d'~paiQseur qui ~u~ ~eulement d~pou~ rbe .
~anJ etre 80umi~e nl ~ ~n d~grAl~sage ni ~ un d~c~page ^~
ch~mique. :.
'. ~"': ;' Elle fut im~er~e pend8nt 3 minutes d~ns un ~in aqueux ~ :
25 ~on~enaAt:
10 ~ en volume d'aclde nitrique ~ 6S ~ ::
5 % en ~olume d'acide ac~tique ~ 85 %
20 g/l de fluorur6 de sodium.
Avant l'immer~lon de la pi~ce, le bain gut a~it~ e~
maintenu ~ une température de 20C. Pendant 1~ dur~e d'lm~ersion, l'agi~ation fut ~nterrompue. ~a tale trait~e ~ :
fut ensui~e extr~i~e et ri~c~e ~ l'eau d~min~raliis~e -~
proj~tée ~ous forme dq brouillard.
,~ ' :~ .
: : .
132~27 Ce~te premi~re phaBe de traitement mit en évidenc:e la ~leur" ou le molrage du zinc dont l'a~pect pr~sentalt un gris lég~rement ~?lus Aoutenu qu' avant le traltement. : -S Apr~ chage, de la m~lamine en solut~an dans ~e l'é~h~-l~ne glycol fut projet~e au pi~tolet pneumRtlque sur la t~le e~ cette derni~re fut fin~lemen~ ma~ntenue en ~tuve 140CC pendant 25 minutes. ~ -.. ..
La coule~r ~ri~e obtenue initialement ne ~ubit aucune modi~icatlon ~u cours ~'e~ais de vieillissement ulté- -rleur, notammon~ en atmosph~re humlde. :
-D~n~ cet ex~mple, une tale d'acier gal~nis~e ~ ahaud fut utili~e, la g~lvani~ation pr~e~tant une ~palsseur ~e : ~.
14 mlcron~. .
20 ~A t~l~ sl~plQme~t d~pou~8i~r~e fut plongée dans un baln :~
con~enant s . .:: -14 ~ en poids d'acid~ nitrique ~ 65 ~, 5 ~ en pOia~ d'ac$de ac~tique ~ 85 %, .
20 q~l a~ ~luorure de ~odium~
.; .~ . .. -~'immer~ion dura 1 ~inute dan6 le ba~n porté ~ la temp~
rature da ~0~.
. ~:''' A la ~ortie du ~ain, la tôle fut rinc~e ~ 1 ' eau d~mln~
ralls~e pui~, av~nt qu'elle ne s~che~ fut plong~e ensuite ~:-.
pentant 5 mlnutes dans un bain de colora~ion constitu~ ..
par une ~olutlon aqueuse contenant un ~olorant azolque Vert Aluminium L~N ~ une ~oncentr~ion de 4g/l.~a tempé~
35 rature du bain t~ color~tion ~tait de SOC. . .
: .,:
:' ' ' :.
; 7 ; Apr~s traitement 1~ tale fut rinc~e ~ l'eau ordinaire pui5 s~ch~e ~ 1~ alr libre.
.~
De la mélamlne en solution dan~ de l'~thyl~ne glycol fut 5 ensuite projet~e sur 1~ t~ u moyen d'un pistolet ~lectrostatique et celle-ci fut plac~e pendan~ 25 minutes dans une ~tuve portée ~ la temp~rature de 140C~ ~e ~ pol~mare ain~i appliqu~ sur la t~le ~tait incolore.
¦ 10 ~ couleur verte aonf~e ~ la t~le ne ~ubit pas de ~ ~ -3 variation6 ~ sue de tes~ de vieill~s~ement aco~lér~ .
corre8pondant ~ un temps d ' usage de 2 anQ en atmo~phare hum~de. ~ :~
.
EXEKPL~ 3 ~.
~e~ mames op6ration~ que celles décrites ~ l'exemple 2 fure~t ml~es en oauvre ~ais le traitemen~ d'~tanah~
ficatlon ~ la mélamine ~ut re~plac~ par l'applicfltion d'une r~gine polyur~thanne lncolore don~ la polymé-rl~ation fut amo~c~e par un ~tu~age ~ 8QC pendant 30 ~.- -min~es.
BX~MPLE 4 ~ :
25 On traita une ~ale d'hclor doux élec~rozingu~e, 1A t~le .
pr~en~ant une ~pa~s~ur de 8/10 de mm et l'~pai~seur de ~lnc d~pos~e ~a~ de 10 ~i~rons.
'.: . "
Comme dan~ le~ exemple~ pr~c~dents la t81e fut ~eulement 30 d~pou89iér~e pui~ imm~rg~e dan~ un ~ain contenant : -150 ~/1 de ni~rate de pota~sium, 5 ~ en poids d'acide ac~tiq~e ~ 85 ~
~0 g~l de ~luor~r~ de ~odium ~;
~'' ' ~, ~'','' . ' . ~
: .
. , ~.
~ 1323827 : 8 L~ llmTersion dura 3 minute~ dan~ le bain port~ à la temp~rature de 20C. La t~le ~ut en6uite rincée par projectlon d'eau démin~:ralis~e, ce ~ui Init en ~vidence la " f leur" du zinc apparai~ant ~ traver~ llne couche poreuse 5 de couleur 16~rement grise.
~, Après le ~raitement au baln aclde, la t~le fut immerg~e dans un bain aqueux ~ontenant un colorant anthr~quino- . :
~ ni~ue non m~talli~ fourni par la aoci~t~ Sandoz 80u5 la '~ 10 d~nomination Sanodal, la concentratlon du colorant dan~ -i le bain por~ ~ la temp~rature de 45C ~tant de 5 g/l. ~::
1 Apr~ s~ch~ge, la t~le color~e ut recouverte par un ~.
verni~ polyur~thanne inaolore. .
I t5 3 ~'inv~ntion n'est pas limit~e aux e~emple~ de r~ali8~t~ on 3 décrit~ en dé~all car diver~ex modifications peUvent y a~re appor~es san~ ~o~lr de 40n cadre. En particulier, la polym~rlsation de~ r~sin~s de synth~e Constituant le :~:
20 produ~t d'~t~nc~éi~icatl~n peut de facon connue atre ~: :
Hmorc~e et~ou acc~l~r~ par l'actlon d'un rayonne~ent ~ ~:
ul~ravlolet, lnfr~rouge, haute fr~quenee ~ m~aro-onde~
. '''',. ',.': '`'.
."'''' ~' ,.. ''~.'' '.' .', ~,-''.
~'," "' ' ':
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couleur~ o~tenue~ appartiennent ~ tou~ le spectre vi~
~le.
10 On conna~t d~puis long empo des proc~d~s de coloratlon du - ::
~lnc perme~tant d'o~tenir plu~leur~ couleur~, parmi lesquelle~ le noi~ e~ le brun ~ont les plus couran~es. ~a plupart des technlque~ connue~ ~ont auJourd'hui ~ba~don-née~ car elles ~ont inadapt~e~ ~ une industriallsAtion rentable. En r~alit~, s~lon C. BARNES, - The Coloration o~ MetAls, ~ev. Proq. Coloration, Vol. 14, p. 127 ~1984~ .
- le~ ~ech~iques qui permettent de colorer le zinc concern~nt l~o ob~e~ gal~aniYés ou ~lectro~lng~, CR9 ~:
techni~ues de colorat~n son~ on g~n~ral employ~e afln ~ `
d'acoroit~e la ~8i~ta~¢e ~ la corroslon du zino ; ~llefi Appara~ nt alors plut~t comme des techniques de protec-tlon antl~orrosion, l'apport de la couleur n'~tant pas ~ nltialement 1~ but recher~h~
25 On peut citer ain8i le~ variations r~ali8~es ~ partir du :
proc~d~ C~ONACX - AN~ERSON, Proc . Am . Electroplater'~
80c. Bow, 6 (1943) et ROP~RT, ~etal Flnlshing Journal, ::
14, N 165, p. 285 ~l9~8) qul, par ahromatation, permet-tent de former ~ la ~urfaoe du zinc ~ne couche pouvant prendre~ selon le ¢as~ les couleurs iaune, verte, bronze ou nolre. :
Il est aussi possible de ormer ~ la sur~ace du zinc un fllm de couleur bleu clair, r~sultant d'lnterf~rences optiques, avec une t~chni~ue de chromatation aux : .
.' ,.' pxoprl~t~s anticorrosiv~ moindres que aelle~ du proc~d~ . -ONACR. Ce proc~d~ ne convient cependant que pour 1~ ident1 fication par la couleur d'objets ainsi trait~s, car ce film a une dur~e de vie relati~ement ~ourt~.
::
Un proc~d~ blen connu et u~ilis~ actuellement en d~pit de son co~t élev~ et de ~a to~iai~ est celui util~ant l~
chro~atation noire a~ ~els d'argent. On ¢ommence ~ lui pr~f~rer des pxoc~d~ dont le pl~s important e~t bas~ sur 1'actlon des ~el3 de chrome trivalent - BARN~S, WARD and :.
CART~, In~t. Metal ~inish~ng Annuel ~echnical Conference (May 1982~ ~ et qu~ colorent le zinc d~irisations bleue~
ou ~unes.
. .
15 La couleur grise e~t obtenue par pho~phata~ion. ~ ~
Enfin, le zinc peUt ~tre ~olor~ en noir verdat~e, par ~ -anodisat~on ~ans une ~olution ~ontenant d~ aaides :: -fluorhydrique, chromique et ~ho8phor~que, mais ce procéd~
est peU utili~ en rai~on de~ tenSiOnQ ~lev~es n~eesai-re~ pour former une couche de aonversion ~ la ~rface du -:
m~tal.
'''." '' "
On ~'apercoit aln~i gu~aucun de Ces traitement~ de surface ne présente 8imultan~m0nt les avantAges sui-v~nts .:.-...
- pro~e¢tion contr~ 1A corrosion - Yhri~t~ d~6 couleur~
- facilit~ de ~i~e en oeuvre - pa~ de toxlci~
- falble co~
., ... ~ .
La pr~en~e invention pexmet d'obtenir le~ avantage~ :
ci-des~u~.
13 2 3 8 2 ~ ;:
La préqente invention concerne un procédé pour la coloration da pi~ces en zinc, zingu~e~ et en alliage de ce m~tal, earactéri~ en ce qu'on soumet la pièce ~ l'action d'un bain aqueux acide pour rendre poreuse une couche à la surface de la pièce sur une epaisqeur qui est une fraction de l'épaisseur de zinc qu'elle comporte, en ce qu'on sort la pièce du bain aqueux, en ce qu'on la rince à l'eau déminé- ;
ralisée, en ce qu'on fait adsorber un colorant d'une solu- ~-tion aqueuse de coloration par la couche poreuse, et en ce qu'on fait ~ par la pi~ce au mD ~ une matieIe d'étanchéification.
Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.
Dans ee qùi suit, il est indiqué que le procédé concerne la -eoloration de pièces en zine. Il est préeis~ qu'il s'agit de pi~ees en zine ma~sives, par exemple de pi~aes fabriqu~es à partir de tôles ou de pièees recouvertes de zinc par un proeédé queleonque eonnu, par exemple par galvanisation à -~ `
ehaud de pi~ees en un autre métal, notamment de pi~ees en m~taux ferreux, l'~paisseur de zine r~sultant de la galvani~ation ~ chaud etant de l'ordre de 14 mieron~.
: . .
Des pièees éleetrozinquées sont inelu8es de la m~me façon dans le proeédé de l'invention, l'~paisseur de zine d'une pi~ee ~leetrozinguée étant eomprise entre 5 et 30 mierons.
Selon le proeédé de l'invention, la pi~ee en zine pr~alablement mise en forme ou eonstituée par une tole destinée à être mise en forme ult~rieurement est soumise ~
l'aetion d'un bain eonstitu~ d'un m~lange d'aeides en 601ution dans l'eau eontenant aussi des ions halogénures, en partieulier des ions fluorures.
C ' ~:~
~ :
:
1323~27 ~ ~4 ~;
-~ Il est alors avantageux d~utiliser des acides tels que l~acide nitrique et l'acide acétique. Une couche poreuse de ^
couleur lég~rement plus grise que la couleur initiale du -~ 5 zinc se forme ~ la surface, mettant en valeur l'aspect moir~ -7 ou dit ~'de fleur~ que prêsente ha~ituellement le zinc. Il ~ est aussi avantageux d'utiliser au moins l~un des sels de 3 ces acides (ex: KNO3, KOOCCH3, etc... ). ~ :
i 10 De pr~férence, la solution aqueuse acide est ~ une j température voisine de l'ambiante.
Avantageusement, la solution aqueuse aaide, dont la temp~rature est voisine de la temp~rature ambiante, contient l'ion nitrate ou un autre anion d'un oxyacide d'azote ou un peroxyde, l~ion fluorure ou un autre ion halog~né seul ou lié a l'oxygene, l~ion ac~tate ou un autre ion carboxylate.
, ~' A titre d'exemple, un traitement satisfaisant est conduit en preparant, pour la premi~re 0tape du proc~dé, une solution aqueuse contenant 10% en volu~e d'acide Snitrique, 5% en volume d'acide acetique et 2~ en poids de fluorure de :
sodium.
: :.
De preférence, la eolution agueuse colorante contient au molns un colorant et se pr~ente ~ une temp~rature comprise entre l'ambiante et 60C.
De preference, apr~s traitement au bain acide la p~ce est~ ~:
soumi~e à un rinçage puis on fait adsorber un colorant dans la couche poreuse avant l'application de la ~atiare d'etanch~ification ~ur cette couche~
B ~ :
~'~
~ :
1323827 :
,~ , .. .
4a Suivant un d~veloppement de l~invention, lorsque la pièce de zinc a été soumi~e au traitement acide d~crit ci-desæus puis rincée a l~eau, elle est transférée, pour la deuxi~me étape du proc~d~, dans un bain aqueux de coloration ou bien elle est soumise ~ une pulv~risation d~une solution de Coloration~
,. . .
La solution aqueuse de coloration oontient de pr~férence des ~ -! lo colorants organiques tels que des colorants azoIques ou j anthraquinonique~ ou encore des colorants à base de -I phtalocyanine, ces colorants étant pr~fér~s du fait de leur I pureté et e~alement du fait qu~ils sont tres solubles dans ¦ l'eau.
j Bien que les colorants organiques soient préf~r~6, il est possible néanmoins d~utiliaer certains colorant min~raux, notamment de l'oxalate ferrique de sodium ou d'ammonium.
Avantageusement, les pièces en zinc, alliages de zina ou revêtues de zinc sont soumi~es ~ l'action de la solution aqueuse acide, pendant la première étape du procédé, puis à
la solution aqueuse colorante, lors de la deuxième ~tape du proced~, soit par immersion des pièce~ dans le~ solutions 80it par pulYérisation des solutions sur les pièces.
Avantageusement, la concentration en acide de la solution a laquelle ~ont soum~ses les pi~ces lors de la première étape du proc~d~, ain~i que le temps de trai~ement sont choisis pour créer une couche poreuse dont l'épais~eur est de l'ordre du micron. ;
Aprè~ application du colorant, la pièce en zinc est de -'. ' ' .
B
~
:
1323827 -:-~ .'.
4b : :
préférence soumise, pour la troi~ième ~tape du procéd~, l'action d'agents d~tanchéification ad~orb~s dans la couche poreuse créee et recouvrant celle-ci~
, ///// "~
.... .
_B f ~
-'`''~'"~
1323~27 ~ :
Ces agen~s ~ont de pr~rence constitu~s par de~ produits siccati~ ou encore par des r~ines de synth~se, notam-men~ des polyur~thannes et/ou des m~lamine~, Il est po~ible également aussi bien d'utiliser de~ produi~s::
d'~tanchéification ~ ba~e de ~ilicone& en particulier ,, lorsque la pi~ce dolt subir ult~ieurement des opérations de f~rmage, ~otamment par pli~e e~/o~ allon~ement.
Afin d'~viter une deterioratlon du ou des colorant~
lorsque ceux-c~ ~ont mi6 en oeuvre, il est avanta~eux que le~ pi~ces OEortant du bain w ide ~olent rina~e~ ~ l'eau i démin6rall~ée, par exempla p~r pulv~ri~atlon.
On décrlt ma~ntenant diff~rents exemplee de mi~e en oeuvxe de l'invention EXEMP~E 1 ., .. ~ ~.
Dan~ cet ex~mplo, on a ~ra~t~ une t~le de zinc pur de 20 6/10 de mm d'~paiQseur qui ~u~ ~eulement d~pou~ rbe .
~anJ etre 80umi~e nl ~ ~n d~grAl~sage ni ~ un d~c~page ^~
ch~mique. :.
'. ~"': ;' Elle fut im~er~e pend8nt 3 minutes d~ns un ~in aqueux ~ :
25 ~on~enaAt:
10 ~ en volume d'aclde nitrique ~ 6S ~ ::
5 % en ~olume d'acide ac~tique ~ 85 %
20 g/l de fluorur6 de sodium.
Avant l'immer~lon de la pi~ce, le bain gut a~it~ e~
maintenu ~ une température de 20C. Pendant 1~ dur~e d'lm~ersion, l'agi~ation fut ~nterrompue. ~a tale trait~e ~ :
fut ensui~e extr~i~e et ri~c~e ~ l'eau d~min~raliis~e -~
proj~tée ~ous forme dq brouillard.
,~ ' :~ .
: : .
132~27 Ce~te premi~re phaBe de traitement mit en évidenc:e la ~leur" ou le molrage du zinc dont l'a~pect pr~sentalt un gris lég~rement ~?lus Aoutenu qu' avant le traltement. : -S Apr~ chage, de la m~lamine en solut~an dans ~e l'é~h~-l~ne glycol fut projet~e au pi~tolet pneumRtlque sur la t~le e~ cette derni~re fut fin~lemen~ ma~ntenue en ~tuve 140CC pendant 25 minutes. ~ -.. ..
La coule~r ~ri~e obtenue initialement ne ~ubit aucune modi~icatlon ~u cours ~'e~ais de vieillissement ulté- -rleur, notammon~ en atmosph~re humlde. :
-D~n~ cet ex~mple, une tale d'acier gal~nis~e ~ ahaud fut utili~e, la g~lvani~ation pr~e~tant une ~palsseur ~e : ~.
14 mlcron~. .
20 ~A t~l~ sl~plQme~t d~pou~8i~r~e fut plongée dans un baln :~
con~enant s . .:: -14 ~ en poids d'acid~ nitrique ~ 65 ~, 5 ~ en pOia~ d'ac$de ac~tique ~ 85 %, .
20 q~l a~ ~luorure de ~odium~
.; .~ . .. -~'immer~ion dura 1 ~inute dan6 le ba~n porté ~ la temp~
rature da ~0~.
. ~:''' A la ~ortie du ~ain, la tôle fut rinc~e ~ 1 ' eau d~mln~
ralls~e pui~, av~nt qu'elle ne s~che~ fut plong~e ensuite ~:-.
pentant 5 mlnutes dans un bain de colora~ion constitu~ ..
par une ~olutlon aqueuse contenant un ~olorant azolque Vert Aluminium L~N ~ une ~oncentr~ion de 4g/l.~a tempé~
35 rature du bain t~ color~tion ~tait de SOC. . .
: .,:
:' ' ' :.
; 7 ; Apr~s traitement 1~ tale fut rinc~e ~ l'eau ordinaire pui5 s~ch~e ~ 1~ alr libre.
.~
De la mélamlne en solution dan~ de l'~thyl~ne glycol fut 5 ensuite projet~e sur 1~ t~ u moyen d'un pistolet ~lectrostatique et celle-ci fut plac~e pendan~ 25 minutes dans une ~tuve portée ~ la temp~rature de 140C~ ~e ~ pol~mare ain~i appliqu~ sur la t~le ~tait incolore.
¦ 10 ~ couleur verte aonf~e ~ la t~le ne ~ubit pas de ~ ~ -3 variation6 ~ sue de tes~ de vieill~s~ement aco~lér~ .
corre8pondant ~ un temps d ' usage de 2 anQ en atmo~phare hum~de. ~ :~
.
EXEKPL~ 3 ~.
~e~ mames op6ration~ que celles décrites ~ l'exemple 2 fure~t ml~es en oauvre ~ais le traitemen~ d'~tanah~
ficatlon ~ la mélamine ~ut re~plac~ par l'applicfltion d'une r~gine polyur~thanne lncolore don~ la polymé-rl~ation fut amo~c~e par un ~tu~age ~ 8QC pendant 30 ~.- -min~es.
BX~MPLE 4 ~ :
25 On traita une ~ale d'hclor doux élec~rozingu~e, 1A t~le .
pr~en~ant une ~pa~s~ur de 8/10 de mm et l'~pai~seur de ~lnc d~pos~e ~a~ de 10 ~i~rons.
'.: . "
Comme dan~ le~ exemple~ pr~c~dents la t81e fut ~eulement 30 d~pou89iér~e pui~ imm~rg~e dan~ un ~ain contenant : -150 ~/1 de ni~rate de pota~sium, 5 ~ en poids d'acide ac~tiq~e ~ 85 ~
~0 g~l de ~luor~r~ de ~odium ~;
~'' ' ~, ~'','' . ' . ~
: .
. , ~.
~ 1323827 : 8 L~ llmTersion dura 3 minute~ dan~ le bain port~ à la temp~rature de 20C. La t~le ~ut en6uite rincée par projectlon d'eau démin~:ralis~e, ce ~ui Init en ~vidence la " f leur" du zinc apparai~ant ~ traver~ llne couche poreuse 5 de couleur 16~rement grise.
~, Après le ~raitement au baln aclde, la t~le fut immerg~e dans un bain aqueux ~ontenant un colorant anthr~quino- . :
~ ni~ue non m~talli~ fourni par la aoci~t~ Sandoz 80u5 la '~ 10 d~nomination Sanodal, la concentratlon du colorant dan~ -i le bain por~ ~ la temp~rature de 45C ~tant de 5 g/l. ~::
1 Apr~ s~ch~ge, la t~le color~e ut recouverte par un ~.
verni~ polyur~thanne inaolore. .
I t5 3 ~'inv~ntion n'est pas limit~e aux e~emple~ de r~ali8~t~ on 3 décrit~ en dé~all car diver~ex modifications peUvent y a~re appor~es san~ ~o~lr de 40n cadre. En particulier, la polym~rlsation de~ r~sin~s de synth~e Constituant le :~:
20 produ~t d'~t~nc~éi~icatl~n peut de facon connue atre ~: :
Hmorc~e et~ou acc~l~r~ par l'actlon d'un rayonne~ent ~ ~:
ul~ravlolet, lnfr~rouge, haute fr~quenee ~ m~aro-onde~
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~ ,
Claims (14)
1. Procédé pour la coloration de pièces en zinc, zinguées et en alliage de ce métal, caractérisé en ce qu'on soumet la pièce à l'action d'un bain aqueux acide pour rendre poreuse une couche à la surface de la pièce sur une épaisseur qui est une fraction de l'épaisseur de zinc qu'elle comporte, en ce qu'en sort la pièce du bain aqueux acide, en ce qu'on la rince à
l'eau déminéralisée, en ce qu'on fait adsorber un colorant d'une solu-tion aqueuse de coloration par la couche poreuse et en ce qu'on fait adsorber par la pièce au moins une matière d'étanchéification.
l'eau déminéralisée, en ce qu'on fait adsorber un colorant d'une solu-tion aqueuse de coloration par la couche poreuse et en ce qu'on fait adsorber par la pièce au moins une matière d'étanchéification.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bain acide contient des ions halogènes.
3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la solution aqueuse acide, dont la température est voisine de l'ambiante, contient de l'acide nitrique et de l'acide acétique.
4. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la solution aqueuse acide, dont la température est voisine de la température ambiante, contient l'ion nitrate ou un autre anion d'un oxyacide d'azote ou un peroxyde, l'ion fluorure ou un autre ion halogéné seul ou lié à
l'oxygène, l'ion acétate ou un autre ion carboxylate.
l'oxygène, l'ion acétate ou un autre ion carboxylate.
5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la solution aqueuse colorante contient au moins un colorant et se présente à une température comprise entre l'ambiante et 60°C.
6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'après traitement au bain acide la pièce est soumise à un rinçage puis en ce qu'on fait adsorber un colorant dans la couche poreuse avant l'application de la matière d'étanchéification sur cette couche.
7. Procédé suivant la revendication 1, 5 ou 6, caractérisé
en ce que le colorant utilisé est un colorant soluble dans l'eau.
en ce que le colorant utilisé est un colorant soluble dans l'eau.
8. Procédé suivant la revendication 1, 5 ou 6, caractérisé
en ce que le colorant est un colorant organique.
en ce que le colorant est un colorant organique.
9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le colorant organique est un colorant métallifère.
10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le colorant organique est un colorant azoïque, anthraquinonique ou à base de phtalocyanine.
11. Procédé suivant la revendication 1, 5 ou 6, caractérisé
en ce que le colorant est un colorant minéral.
en ce que le colorant est un colorant minéral.
12. Procédé suivant la revendication 1, 5 ou 6, caractérisé
en ce que le colorant est choisi parmi l'oxalate ferrique de sodium ou d'ammonium.
en ce que le colorant est choisi parmi l'oxalate ferrique de sodium ou d'ammonium.
13. Procédé suivant la revendication 1, 5, 6, 9 ou 10, caractérisé en ce que les pièces en zinc, alliages de zinc ou revêtues de zinc sont soumises à l'action de la solution aqueuse acide, pendant la première étape du procédé, puis à
la solution aqueuse colorante, lors de la deuxième étape du procédé, soit par immersion des pièces dans les solutions soit par pulvérisation des solutions sur les pièces.
la solution aqueuse colorante, lors de la deuxième étape du procédé, soit par immersion des pièces dans les solutions soit par pulvérisation des solutions sur les pièces.
14. Procédé suivant la revendication 1, 5, 6, 9 ou 10, caractérisé en ce que la concentration en acide de la solution à laquelle sont soumises les pièces lors de la première étape du procédé, ainsi que le temps de traitement sont choisis pour créer une couche poreuse dont l'épaisseur est de l'ordre du micron.
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