CA2079009A1 - Procede ugs de galvanisation mecanique - Google Patents

Procede ugs de galvanisation mecanique

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CA2079009A1
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Steve Molla
Raphael A. Molla
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals

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Abstract

Présentement, tous les procédés de galvanisation mécanique, mondialement connus, doivent se servir d'une sous-couche de cuivre, déposée sur les substrats ferreux durant l'accomplissement du procédé de galvanisation, afin de pouvoir poursuivre et obtenir une déposition de zinc. Cette sous-couche cuivreuse est normalement déposée, en utilisant une solution de Cuprodine, après l'activation des surfaces par un conditionneur chimique acide et avant l'addition du promoteur chimique. Ces promoteurs, formulés, utilisés dans les procédés de galvanisation mécanique contiennent (1) une quantité variant de 5 à 15% de cire ou autre matière chimiquement équivalente, (2) une quantité variant de 15 à 50% soit de poussière volcanique, argile attapulgite ou autre matière équivalente ayant les même propriétés physio-chimiques. Préparant la sous-couche cuivreuse de ses inclusions, permettant (1) l'augmentation de la résistance a la corrosion en obstruant les trous d'épingles et cratères présent, (2) ainsi à favoriser la poussière de zinc métallique à être retenue sur les surfaces.

Description

2~79~

Cefte méfhocle cle Llé~o~it~on demeu~e en~iè~emenf dé~enL-lanfe cle ea ~e~ion d'im~acfe mécan~,Lue ~Roclulfe ~a~ -e'en~em~ee cle ea cha~ge à e'infe~ieun Ltu ea~e Ro~afi~, découeanf de e'a¢~o~efion de e'éne~yie cinéflL;Lue ~é~uefanfe, a~ln de Llé~o~me~, d'éc~a~e~
ef ~e com~ac~e~ ea ,~ou~è~e de z~nc méfaeeic~ue, cl~e (ou éyui-vaeenf) ef ~ou~iè~e voecan~cJue (ou a~giee affa~uegl:fe) en un ama~ (c-~-e; un en~em~ee héfénogène) unl~o~me ~u~ ~a ~u~ace de~
~ue~f~af~. (vol~ co~e du ~evef acco~dé /~a~ ee Unifed Sfafe~
Pafenf O~ice, c~-joinf, ~o~fan.t ee numé~o cle do~ie~ 3.268.356 en dafe du 23 Aouf 1966).

~an~ ea ~é~enfe ~eche~che ef découve~fe, au~ ~e veuf comme éfan~
e'améelo~af~on de~ p~océdé~ e~i~fanf~, nou~ avon~ com~eefemenf éelmlné ceffe dé~o~iflon cle cuiv~e, dépo~anf di~ecfemenf ea ~ou~-e~e méfaee~L~ue L-le z~nc ~u~ ea ~u~aee de~ ~ue~f~af~, a~f~cee~
con~f~ulf~ ou com~o~é~ de ~e~, d'acle~ ou aufne~ aeeiage~ ~e~eu~.

M~MC).lR~ Z)c SCRLP t.l ~
--Le ~Lé~enf ~Rocédé ~e nappo~fe à ,ea dé~o~iflon mécanicfue ef ~emi-ca,taeyflcfue (acflon ch~m,l,~fue) L-lu z~nc méfaeei~fue d~Lectemenf ~u~
de~ ~u~L~ace~ ~e~z~Leu~e~, ~an~ e ~ u~age de cu~vnage cle~ ~un~ace~, de e'ufie~af,~on cl'un ~Lomofeu~L ch~mlcfue cle gaevan~ation ne con.tenanf aucune ci~Le (ou écfulLJa,eent ch~m~fue), aucune ~ou~iene~ vo,eca-n.~fue OLL a~LgL~ee af.ta~ueyife, .eal~ant ea ~Lo~n~Lé~té L-lu Z,LnC ~e ~a~L
~a rLatu~.e ~ac~Li~-~c-~e,e.ee cle /~not~/e~L ee~ ~U~t~LGLt~ ~e~Leux cont~e .ea co~L~Lo~,L,on ef ne néce~ fan,t ~eu~ e~ enf~e~Le act~o/L ~e .ea e~on L-l'~m~ac,te mécanl~fue ~ou~Ln~f a e'~nten,~eu~L ~u ~a~L~e ~Lofa-fi~ a~n cl'oefen~L une clépo~flon adhé~Lan,te ef uni~o~Lme.
. .
I,e e~f nécé~a~e ef meme im~é~Laf~, dan~ ee ca~ cle~ ~Locédé~
exi~fanf~, L-l'a~eicfue~L, ~an voie chimicfue, une ~ou~-couche de cu~v~Le ~U~L ea ~u~L~ace ~e~Lneu~e de~ a~tlcee~ avant de ~OU~L~U~Vne foufe~ auf~Le~ dé~o~lfion~ ~ucce~ve~ de zinc ~u~e ce~ de~Ln~en~.
Ceffe méfhoL-le ~'avene ~eu e~cace L-lan~ e'aclhé~ion Lte ,e'en~emeee de ea couche de z~nc ~é~o~ée, cau~anf ea ~Lu~fu~Le ou ~enfe du dé~of mé~a.eel~fue eo~L~fue ce~ a~flcee~, ain~i gaevan,~é~ méCanl~fUe-ment, ~onf ~Oum,L~ à ,e'ufLei~af,Lon.

2~7~0~9 Le~ inc~e~ de cofL~o~ion connu~, clémontf~ent ~fue ee cuiu~e, cle ~a ca~ac~éJ7l~t~cfue /?~otect~oni~te /7aR no~ee~e, oee~ge e'acle~
ou ee ,~e~z, ain~ ~cecouue~z~, cle ~e ~ac/~ele/L (c-i-e; ~e co~/Locle~zJ
a~e~n cle ~/~o~éyen ee cuiuf~e cont/~e tou~e oxiclat~on. Pa~ ee Seai~
meme~ e'action geeuanl~fue cle p~otec~.~on ~ec/zi,~ic~eeee clu z~nc 'ac~e~z fc-~-e; eo~ fue en conl~ac~ d~ec~ auec ceeu~-ci) ~e~a a~etée pa~ ~a ~a~L~iè~e cuiu~eu~e. Le~ c~e~ ou ~U~tl~Ut~
écfuiuaeent~, a~n~ Lfue ea ~ie~L~e ~once (voecan~fue) ou a~7giee atta/?ueyite, contenu~ clan~ ee~ p~omoteu~ chim~cfue~, eo~z~Lj~ue co-cté/7o~é~ auec ea ~ou~ie~e de zinc métaeelcfue, au~ont ~ou~
e~et ct' ~oee~L et cl'a~L~ze~ef~ e'action yaeuanlcfue ~ac/7L~ici.eeee connue LtU zinc a ~J~otége~L e'acie~z ou aut/Le~ ~u/L~eace~ ,1ee/~eu~e~.

/llou~ auon~ ctécouue~t ~fue tou~ ce~ inconuénlent~ ~euven;t etJze né~oeu~, clonnant a tou~ a~ticee~ mécani~fuement gaevani~é~, une uaeite ~u~é~i,eu~e, en i,e,eim,~nant t.otaeement e~ a/?/?e,ica,tion cle cett,e ~ouh-couche cte cui,v~e eOJ,~s de ,e'ac:com/~,e,~ement cle ea ~leS/70~ t,l,0n (1U ~i.nc, La cl~/~o~,i.ti,on m~.c~zn,i,~fue dU z,~nc cl,i/Lectement ~LL/~ cle~ ~un;eace~ ,ee~ eu~e~ ovienc, cle e~L~age cl~Ln nouveau ty~e cle ~nomo,teu/~ ch~mi~fue cte ga,euani~a,tion, ayant ~ou/~ e;ejeet de ctéc,eanche~ et mai,ntenl/~ une action de nécluction chimicfue clu z,i,nc ~un ee~ ~u~ace~ ~eeJz~eu~e~, augmentan,t /?a/~ ee ~ait meme e'acthé-~ation et ,e'uni,eo~mlté cle~ couche~ cté/~o~ée~. Cei~;t,e méthocle cle cté~o~,lti,on ctu zinc ,Qe~zme,t à ce ~eRnie~ d' o,e~ au maximum ,tou,te ~a ~Lo,tec,tion ~ac~zi,jeic~ee,ee ~a/L ~Le~o/~,t aux ~u~eace~
,7ee/L/Leu~e~ en con,tac,t. On o~tient aeo~z~ une ~eu~ gJzancle ~Lé~ ,tance à .ea CO/L~ZO~LOn~ n7évenarLt ,ea cle~t/~uct,ion /2n7ématu~zée cte~ a~i,cee~
mécan,i,~fuement, ga,evan,i,~é~ en /~né,~ence cl' enui,~zonnemen~ ct~L~,i,,e,i.~a-tion cli,e~ en~. L'é,e~minatL'on ,totaee e,t. com/~,eète cle~ c,~e~
(ou écfui,uaeent), de ea /?ie~ e ~once ~uo,ecani,~fue) ou a~giee atta/~uegi~e, o,e,e~e une me,i e,eeu~e et ~7,eu~ uni jeo~zme acthé~ion ctu cté~ot ~U~Z ea ~u/~eace cte~ t~za,t~ et ~Lemet à ea ~ou~ièf~e de zinc métaeei,cfue, une ,~o~ dé~o~ée, de /?~7otégo/7 aclé~fuatemen~
e ~ aci,e~ con t/ze ea con~zo~on .

Claims (7)

1. Un procédé de déposition mécanique et semi-catalytique du zinc sur des articles ferreux (c-i-e; fer, acier ou alliages connexes) qui se veut être obtenu en placant ces derniers dans un baril rotatif, rotation à vitesse variable de 10 à 40 rpm, contenant de l'eau, des médias d'impacte (c-i-e; billes de verres de dia-mêtre différent) auquel on y ajoute successivement un condition-neur acide de surface, un promoteur de galvanisation et du zinc métallique, en poussière, divisé en additions multiples et égales.
2. Un procédé tel qu'il est définit dans la revendication 1, ou le métal devant être activé chimiquement est du fer, de l'acier ou autres alliages ferreux. La réaction chimique consiste à
traiter les surfaces métalliques avec un acide détergent, formulé, à faible concentration afin de prévenir une attaque excessive des surfaces (c-i-e; pénétration d'un produit acide en profondeur) pouvant causer une fragilation à l'hydrogène des articles ferreux, tout en assurant le controle du pH de la solution acide.
3. Un procédé tel qu'il est défini dans la revendication 2, à la suite duquel on ajoute une quantité de promoteur chimique de galvanisation, étant proportionnel à la surface et l'épaisseur de zinc que l'ont désire déposer. La réaction consiste à charger négativement les surfaces ferreuses des articles afin de permettre la réduction chimique du zinc sur ces derniers. Il est à roter, qu'aucune source de courant électrique extérieure n'est appliquée à la solution ou aux articles et que seuls les agents et matières chimiques utilisés procurent l'énergie électromotive nécessaire à la déposition.
4. Un procédé tel qu'il est défini dans la revendication 3, à
la suite duquel on ajoute une petite quantité de zinc métallique, en poussière, à l'intérieur du baril, cette quantité est propor-tionelle à la surface totale à galvanisée afin d'obtenir une épaisseur déposée ne dépassant pas 0.00015" (pouce). Cette première déposition consiste à recouvrir uniformémant l'ensemble des surfaces des articles afin d'obtenir une base métallique chimiquement receptive au reste du zinc métallique que l'ont désire déposer.
5. Un procédé tel qu'il est défini dans la revendication 4, à
la suite duquel on ajoute successivement de une (1) à plusieures quantités égales de zinc métallique en poussière. La quantité
déterminée de ces dernières est proportionelle à la surface et l'épaisseur que l'ont désire obtenir. Ces additions individuelles des ces quantités doivent permêttre l'obtention d'épaisseur de déposition de 0.0003 à 0.00045" (pouce) pour chacune des additions, obtenue après un temps de rotation de 2 à 4 minutes. La réaction chimique obtenue permet une déposition uniforme et constante du zinc. Cette méthode ainsi utilisée procure un dépot final gal-vanisé libre de trous d'épingle, cratères, bosses ou toute autres irrégularités marquées. La déposition chimique du zinc obtenue par ce procédé, tel qu'il est défini dans la revendication 3, à
pour effet de riveller positivement les irégularités initiales de la surface des substrats.
6. Un procédé tel qu'il est défini dans la revendication 5, à
la suite duquel la rotation du baril est poursuivie durant un minimum de quatre (4) minutes. Cette action mécanique à pour effet de compacter d'avantage la couche entière et finale du dépot de zinc ainsi que d'augmenter la brillance de ce dernier.
7. Un procédé tel qu'il est défini dans la revendication 1, à la suite duquel la solution de placage usée est vidangée et remplacée par une eau propre de rinçage. Durant cette opération, le baril est remis en opération pour une durée maximale de quatres (4) minutes. Cette eau est alors vidangée puis les articles galvanisés sont alors séparés des médias d'impact puis séchés complètement.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103173714A (zh) * 2013-03-23 2013-06-26 河北扬天泵业有限公司 一种ht200水泵铸件渗锌方法及专用设备
CN112609177A (zh) * 2020-12-10 2021-04-06 杭州宏特粉沫镀锌有限公司 一种机械镀锌工艺

Cited By (3)

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CN103173714A (zh) * 2013-03-23 2013-06-26 河北扬天泵业有限公司 一种ht200水泵铸件渗锌方法及专用设备
CN103173714B (zh) * 2013-03-23 2015-05-13 河北扬天泵业有限公司 一种ht200水泵铸件渗锌方法及专用设备
CN112609177A (zh) * 2020-12-10 2021-04-06 杭州宏特粉沫镀锌有限公司 一种机械镀锌工艺

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