CA2468758A1

CA2468758A1 - Procede de recouvrement d'un objet par un film et appareillage pour la mise en oeuvre de ce procede

Info

Publication number: CA2468758A1
Application number: CA002468758A
Authority: CA
Inventors: Jean-Philippe Allen; Maurice Bergougnou; Ion Inculet; Nicolas Pierru
Original assignee: Individual
Current assignee: Arkema France SA
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2003-06-05
Also published as: KR20040068565A; WO2003045581A3; FR2832653A1; AU2002364800A1; WO2003045581A2; JP2005510351A; US20050069652A1; EP1448315A2; CN1617770A

Abstract

La présente invention est un procédé de recouvrement d'un objet par un film provenant de la fusion d'une mince couche de poudre dans lequel (a) on dispo se d'un lit de poudre fluidisée électrisée dans une cuve, cette poudre étant chargée par un dispositif tribochargeur à circulation forcée, (b) on trempe dans la cuve l'objet relié à un potentiel zéro ou suffisant pour le recouvri r de poudre, (c) on place ensuite l'objet recouvert de la poudre dans un four à une température suffisante jusqu'à obtenir le film de revêtement par fusion de la poudre. Selon une forme avantageuse de l'invention le four comprend des électrodes portées à un potentiel électrique élevé afin de provoquer un effe t couronne qui compense la relaxation de la charge des particules de poudre pendant leur chauffage. On maintient ainsi la charge des particules et donc elles restent sur l'objet et peuvent ainsi former le film par fusion. La présente invention concerne aussi l'appareillage pour la mise en oeuvre du procédé.

Description

PROCÉDö DE RECOUVREMENT D'UN OBJET PAR UN FILM ET
APPAREILLAGE POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCÉDÉ
[domaine de l'invention]
La présente invention concerne un procédé de recouvrement d'un objet par un film provenant de la fusion d'une mince couche de poudre préalablement déposée sur l'objet et l'appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé.
II existe actuellement à l'échelle industrielle plusieurs procédés de recouvrement d'un objet.
Le premier procédé est le poudrage électrostatique, il consiste à charger la poudre d'électricité statique et à la mettre en contact avec l'objet à
recouvrir relié à un potentiel zéro. Par exemple la poudre est injectée dans un pistolet électrostatique qui va charger la dite poudre par effet Corona (aussi appelé
effet couronne), par triboélectrification ou par combinaison des deux. La poudre ainsi chargée est projetée sur l'objet à recouvrir relié à un potentiel zéro. Selon une autre forme de poudrage électrostatique on trempe l'objet relié à un potentiel zéro dans un lit fluidisé de poudre chargée. A l'intérieur du lit fluidisé se trouve de la poudre dont on veut recouvrir l'objet. Cette poudre est sous la forme de particules solides de faible taille, par exemple entre 0.01 et 1 mm, de forme quelconque, qui sont en état de fluidisation à l'intérieur du lit en présence d'air ou de tout autre gaz. Dans le lit fluidisé il existe des électrodes pour charger la poudre par effet corona ou un dispositif pour la charger par effet triboélectrique.
L'objet recouvert de poudre est ensuite placé dans un four à une température suffisante pour assurer un revétement par fusion de la poudre provoquant la filmification. Par exemple pour une poudre de polyamide 11 il suffit de chauffer à 220°C.
Le deuxième procédé consiste à préchauffer l'objet à recouvrir à une température supérieure à la température de fusion de la poudre. Une fois chaud, l'objet est immédiatement immergé dans un lit fluidisé de la poudre, la poudre fond au contact de l'objet chaud et filmifie. Un recouvrement solide est ainsi assuré. Dans ce procédé, on trempe un objet chaud dans un lit fluidisé

2 froid et pour lutter contre la déperdition calorifique on a besoin d'un four à
une température plus haute que celle nécessaire à la filmification, ce qui entraîne une consommation énergétique accrue. De plus si l'objet est constitué de parties ayant des inerties thermiques très différentes ces différentes parties n'ont pas la même température et donc l'épaisseur du film n'est pas uniforme.
La présente invention concerne le procédé électrostatique dans lequel on trempe l'objet dans un lit fluidisé de poudre chargée.
[L'art antérieur et le problème technique]
Le brevet US 3248253 décrit des lits fluidisés électrostatiques dans lesquels sont disposées des électrodes portées à de très hauts potentiels.
Dans de tels lits fluidisés électrostatiques, les particules sont chargées par effet couronne qui consiste à ioniser l'air au voisinage d'une pointe et donc à
charger électriquement les particules dans cette zone. Les objets à revêtir accrochés à
un système de convoyage et reliés à la terre passent au-dessus du lit fluidisë
et se recouvrent de poudre par attraction électrostatique. Selon un variante les objets à revêtir sont immergés dans le lit fluidisé.
Un procédé similaire est décrit dans le brevet US 4.381.728. De bons recouvrements sont obtenus dans de tels lits mais ils présentent un certain danger dû à la présence d'électrodes portées à potentiel élevé qui peuvent donner naissance à des arcs électriques avec l'objet à recouvrir.
Pour éviter tout arc électrique entre l'électrode et l'objet à revêtir, il est possible de placer cette électrode sous une dalle poreuse telle pue décrite dans le brevet GB 1.487.195 .
Un inconvénient de ces systèmes classiques de lit fluidisé électrostatique à charge couronne réside dans le fait que le dépôt de poudre n'est pas homogène. En particulier, les parties concaves d'une pièce sont difficilement accessibles. Dans le brevet US 4.689.241 sont décrites des limitations telles que les manques d'épaisseur dans les cages de Faraday formées par l'objet à
recouvrir. Enfin, une différence d'épaisseur du dépôt de poudre est observée

3 entre les parties les plus distantes de l'électrode de charge. D'autres descriptions de lits fluidisés électrostatiques classiques à effet couronne existent dans " Electrostatic fluidised bed, theory, design, application", American Paint Journal 1972, 57 (11) 53-5, 66, 68, 70-2 et dans "ANTEC, Conference Proceedings (Part 2)", Society of Plastics Engineers, 1994 -Brookfield, CT, USA - page 2329, 2331.
Pour répondre à ces problèmes, des solutions alternatives ont été
proposées. Dans le brevet WO 96 11061 on décrit un système de charge qui n'est pas à effet couronne mais par induction. Cependant cette technique ne reste applicable qu'à des poudres de faible résistivité.
Dans la publication " Triboelectrification of polymer powders in a fluidised Bed", Power Engineering ; Journal of the Academy of Science of the USSR Vol 19, n° 6 page 75-83, on décrit un système de charge triboélectrique mais cependant assisté par des électrodes reliées à une haute tension.
Dans la publication " Charge of powdered paint according to a triboelectric mechanism during its fluidisation ", Journal Lakoleras, Mater.
IKH Primen (1979), (4), 30-2, il est décrit la charge triboélectrique dans un lit fluidisé classique sur les parois de la cuve. Cependant, elle révèle les limitations de la charge électrique dans le temps à cause du recouvrement des parois dès les premiers instants de la fluidisation par des particules de poudre.
Le brevet WO 0076677 décrit un procédé de recouvrement d'un objet par un film provenant de la fusion d'une mince couche de poudre dans lequel (a) on dispose d'un lit de poudre fluidisée électrisée dans une cuve, cette poudre étant chargée essentiellement par un dispositif tribochargeur, autre que les parois de la cuve, situé dans la cuve et l ou à l'extérieur de la cuve, (b) on trempe dans la cuve l'objet relié à un potentiel zéro ou suffisant pour le recouvrir de poudre, (c) on place ensuite l'objet recouvert de la poudre dans un four à
une température suffisante jusqu'à obtenir le film de revêtement par fusion de la poudre.

4 II s'agit d'un lit fluidisé électrostatique tribochargé essentiellement à
l'aide d'un dispositif autre que les parois de la cuve. La poudre est tribochargée, on crée ainsi une forte densité volumique de charge à l'intérieur du lit fluidisé. La poudre est chargée et fluidisée. Si on plonge dans le lit chargé un objet à
recouvrir relié à un potentiel zéro ou suffisant, on va se trouver en présence d'un champ électrique créé par le volume de poudre chargée. Ceci va contribuer à une bonne électrodéposition sur l'objet à la terre. L'objet peut être à une polarisation positive ou négative ou zéro.
Dans ce brevet la poudre est tribochargée, c'est-à-dire chargée par contact ou frottement. Le frottement est assuré par l'air ou le gaz de fluidisation qui entraîne les particules de poudre et permet à celles-ci de venir en contact avec les systèmes tribochargeurs qui seront décrits par la suite. Le système de charge décrit dans la présente demande est autonome et ne nécessite pas d'apport énergétique autre que le gaz assurant la mise en fluidisation de la poudre.
Avantageusement on utilise comme dispositif tribochargeur un " nid d'abeille". II s'agit d'une structure composée d'éléments géométriques dont la section peut aller de tout type de polygone (les éléments sont alors des prismes) jusqu'au cercle (les éléments sont alors des tubes). Ces éléments sont creux, disposés verticalement et présentent une épaisseur de préférence comprise entre 1 et 10 mm ; leur longueur est par exemple comprise entre 15 et cm. Ces tubes sont accolés les uns aux autres de façon à constituer un ensemble solide et homogène. Les interstices entre tubes sont bouchés par un moyen quelconque comme des feuilles d'aluminium. Bien que tout type de 25 section polygonale puisse être envisagé, la structure cylindrique est préférentielle. Une géométrie cylindrique est préférée de manière à permettre une fluidisation homogène. Des effets de bord seront limités par une longueur adaptée des tubes constitutifs du nid d'abeille c'est à dire que ces tubes sont avantageusement supérieurs à 15 cm de longueur.
Ce " nid d'abeille " est disposé au fond du lit. II faut laisser suffisamment de place en haut du lit pour immerger l'objet et disposer autour du dit objet d'une densité volumique de charge suffisante pour assurer l'électrodéposition.

Le « nid d'abeille » est placé le plus bas possible dans le lit, de façon à
optimiser le contact dans les tubes sans toutefois perturber la fluidisation.
Le diamètre des tubes est choisi le plus faible possible afin d'accroître la surface de contact, mais il faut quand même s'assurer que les tubes ne vont

5 pas se boucher et sont donc suffisamment larges pour assurer une fluidisation correcte. Plus ces tubes sont longs, meilleure sera la charge électrique générée sur les particules de poudres, cependant on est limité par l'espace à laisser pour le trempage de l'article. A titre d'exemple on peut utiliser des tubes de diamètre 25 mm et de longueur 150 mm. Ils sont avantageusement en PVC ou PTFE.
Le procédé basé sur le nid d'abeilles dans le lit fluidisé décrit dans ce brevet WO 0076677 a l'avantage d'étre très simple et très économe en énergie puisqu'il n'y a pas d'électrodes reliées à un potentiel cependant la charge des particules n'est pas toujours parfaite. On a maintenant trouvé qu'en utilisant un tube tribochargeur à circulation forcée la charge des particules de poudre se faisait très bien. Le terme "à circulation forcée" est employé par opposition à la circulation dans les tubes du nid d'abeille qui ne se fait que par le débit du gaz de fluidisation du lit. On entend par "circulation forcée" qu'une partie du contenu du lit fluidisé c'est à dire un mélange de gaz de fluidisation et de poudre est prélevée et à l'aide d'une pompe ou d'un dispositif équivalent tel qu'un éjecteur à gaz (fonctionnant de préférence avec le même gaz que le lit fluidisé) et passe dans un ou plusieurs tubes tribochargeurs. De prëférence la pompe et le tube tribochargeur sont à l'extérieur du lit pour ne pas perturber son fonctionnement, le gaz et la poudre tribochargée après avoir traversé le tube tribochargeur sont renvoyés dans le lit fluidisé. Le principe de tribocharger des poudres à
l'aide d'un pistolet dans lequel on fait circuler la poudre à charger sous l'effet d'un courant de gaz est connu par le brevet US 4399945. Les particules se chargent par frottement sur une surface, un système de mise à la terre permet d'évacuer les charges. Cependant dans cet art antérieur il n'est ni dëcrit ni suggéré
que la poudre provient d'un lit fluidisé et y retourne après avoir été chargée. Le brevet US 5622313 décrit un perfectionnement du précédent c'est à dire que pour éliminer les charges de la surface de tribocharge on la traite par effet

6 corona. Les charges apportées par l'effet corona non seulement neutralisent les charges accumulées sur la surface de tribocharge mais passent aussi dans la poudre et s'ajoutent donc aux charges crées par effet triboélectrique. Comme dans le brevet US 4399945 il n'est ni décrit ni suggéré que la poudre provient d'un lit fluidisé et y retourne après avoir été chargée.
L'objet ayant été recouvert de poudre on le sort du lit fluidisé et on le chauffe pour que la poudre fonde et forme un film sur l'objet. Dès qu'on commence à chauffer l'objet recouvert de poudre il se produit une relaxation des charges et selon la nature de la poudre, la nature de l'objet à recouvrir et sa géométrie une partie de la poudre peut se détacher avant d'avoir fondu et formé
le film. On a maintenant trouvé qu'il suffisait de disposer des électrodes dans le four, ces électrodes sont portées à un potentiel électrique élevé afin de provoquer un effet couronne qui compense la relaxation de la charge des particules de poudre pendant leur chauffage. On maintient ainsi la charge des particules et donc elles restent sur l'objet et peuvent ainsi former le film par fusion. Ceci n'a pas été décrit dans l'art antérieur. Dans l'art antérieur US
3248253 l'effet corona est utilisé pour charger électriquement la poudre dans le lit alors que dans la présente invention la poudre a été tribochargée, s'est déposée sur l'objet et l'effet corona n'est utilisé que pour maintenir la poudre sur l'objet pendant qu'elle fond pour former le film.
[Brève description de l'invention]
La présente invention est un procédé de recouvrement d'un objet par un film provenant de la fusion d'une mince couche de poudre dans lequel (a) on dispose d'un lit de poudre fluidisée électrisée dans une cuve, cette poudre ëtant chargée par un dispositif tribochargeur à
circulation forcée, (b) on trempe dans la cuve l'objet relié à un potentiel zéro ou suffisant pour le recouvrir de poudre,

7 (c) on place ensuite l'objet recouvert de la poudre dans un four à
une température suffisante jusqu'à obtenir le film de revêtement par fusion de la poudre.
Selon une forme avantageuse de l'invention le four comprend des électrodes portées à un potentiel électrique élevé afin de provoquer un effet couronne qui compense la relaxation des particules de poudre pendant leur chauffage. On maintient ainsi la charge des particules et donc elles restent sur l'objet et peuvent ainsi former le film par fusion.
La présente invention concerne aussi l'appareillage pour la mise en couvre du procédé.
[Description détaillée de l'invention]
S'agissant des objets qu'on veut revétir ils peuvent être de toute sorte pourvu qu'ils puissent être plongés dans la cuve de fluidisation et résister à
la température du four. A titre d'exemple on peut citer les métaux tels que l'aluminium, les alliages d'aluminium, l'acier et ses alliages.
S'agissant des poudres elles sont constituées d'une substance qui par chauffage va former un film de protection de l'objet. A titre d'exemple on peut citer les polyamides, les polyoléfines, les époxy et les polyesters.
On entend par polyamide les produits de condensation - d'un ou plusieurs aminoacides, tels les acides aminocaproïques, amino-7-heptanoïque, amino-11-undécanoïque et amino-12-dodécanoïque d'un ou plusieurs lactames tels que caprolactame, oenantholactame et lauryllactame;
- d'un ou plusieurs sels ou mélanges de diamines telles l'hexaméthylène-diamine, la dodécaméthylènediamine, la métaxylyènediamine, le bis-p aminocyclohexylméthane et la triméthylhexaméthylène diamine avec des diacides tels que les acides isophtalique, téréphtalique, adipique, azélaïque, subérique, sébacique et dodécanedicarboxylique ;

ô
ou des mélanges de plusieurs de ces monomères ce qui conduit à des copolyamides.
On entend par polyoléfines des polymères comprenant des motifs olëfines tels que par exemple des motifs éthylène, propylène, butène-1, etc...
A titre d'exemple, on peut citer - le polyéthylène, le polypropylène, les copolymères de l'éthylène avec des alphaoléfines. Ces produits pouvant être greffés par des anhydrides d'acides carboxyliques insaturés tels que l'anhydride maléfique ou des époxydes insaturés tels que le méthacrylate de glycidyle.
- les copolymères de l'éthylène avec au moins un produit choisi parmi (i) les acides carboxyliques insaturés, leurs sels, leurs esters, (ü) les esters vinyliques d'acides carboxyliques saturés, (iii) les acides dicarboxyliques insaturés, leurs sels, leurs esters, leurs hemiesters, leurs anhydrides (iv) les époxydes insaturés. Ces copolymères de l'éthylène pouvant être greffés par des anhydrides d'acides dicarboxyliques insaturés ou des époxydes insaturés.
Des substances particulièrement préférées sont le polyamide 11 et le polyamide 12. La taille de la poudre est avantageusement comprise entre 0,01 mm et 1 mm.
On entend par "mince couche de poudre" une épaisseur jusqu'à 2 mm et avantageusement comprise entre 0,1 et 0,6 mm.
S'agissant du lit fluidisé il est dimensionné de façon à immerger totalement la pièce à recouvrir. Sa forme importe peu du moment qu'il contient le volume de poudre nécessaire, que la pièce à recouvrir peut être totalement immergée et que la fluidisation est correcte.
S'agissant du dispositif tribochargeur à circulation forcée et d'abord du matériau qui va tribocharger correctement la poudre, on peut faire un premier choix en comparant les fonctions de travail de la poudre et du matériau envisagé. Ceci peut être fait en regardant les valeurs des fonctions de travail en électronvolts des deux espèces concernées et leurs positions respectives dans une série triboélectrique. Plus la différence : ~ Ft poudre - Ft matériau ~
est grande plus la poudre va se charger facilement. II est recommandé que cette valeur soit supérieure à 0.5 eV en valeur absolue. "Ft" désigne la fonction de travail, ces valeurs sont lues dans des tables de séries triboélectriques telles que par exemple ELECTROSTATICS de J.A. CROSS, IOP Publishing, 1987.
Des valeurs inférieures peuvent être considérées, tout en sachant bien qu'en conséquence la tribocharge sera moins bonne et donc le recouvrement moins efficace.
Toutefois ces valeurs ne sont que théoriques et le fait qu'une bonne tribocharge est obtenue entre le matériau et la poudre peut être vérifiée par l'expérience décrite par I.I. Inculet et al dans le brevet US 5,289,922 et qui consiste à tribocharger la poudre dans un cylindre constitué du materiau tribochargeur en rotation puis à mesurer la charge obtenue. Avec ce type de test, si le rapport Q/m (charge massique) obtenu pour la poudre est supérieur en valeur absolue à 0.5 10**(-6) C/kg alors la charge volumique que l'on obtiendra dans un lit plus grand que l'objet à revêtir sera suffisante. On peut toujours essayer des matériaux donnant des valeurs plus faibles tout en sachant bien que le recouvrement en sera affecté. A titre d'exemples de matériaux tribochargeurs on peut citer le PVC, le PTFE, le PVDF et l'acier inoxydable.
La poudre est chargée par triboélectrification, c'est-à-dire par frottement ou contact avec un bon matériau tribochargeur. Le matériau tribochargeur est choisi suivant les critères précédemment définis. Si la poudre à charger est en polyamide le matériau tribochargeur est avantageusement en PTFE
(polytetrafluorethylène). Ce principe de tribocharge est connu en lui même, c'est ce qui est utilisé dans les pistolets tribochargeurs de l'art antérieur.
Avantageusement une partie de la poudre et du gaz du lit fluidisé est prélevée et on la force à passer dans des tubes du matériau tribochargeur et retourne dans le lit fluidisé ou elle se remélange avec la poudre présente dans le lit. II n'est pas nécessaire de faire passer la totalité du gaz et de la poudre du lit fluidisé dans les tubes du matériau tribochargeur. Le débit de gaz contenant la poudre qu'on force à passer dans les tubes du matériau tribochargeur peut être de 0,5 â 20% du débit de gaz de fluidisation et avantageusement de 1 à
10%. On peut aussi définir ce débit de gaz contenant la poudre qu'on fait passer dans les tubes du matériau tribochargeur par son débit horaire qui est une fraction du volume du lit fluidisé. Cette fraction peut être quelconque mais avantageusement elle est de 0,5 à 30% du volume du lit fluidisé. Afin d'avoir un maximum de contacts poudre-matériau tribochargeur, les tubes du matériau tribochargeur peuvent être disposés en spirale autour d'une pièce cylindrique.
A
5 l'intérieur des tubes vont se créer des charges dues à la triboélectrifïcation entre la poudre et le materiau tribochargeur. L'homme de métier peut ajuster le débit de gaz chargé de poudre dans le dispositif tribochargeur en observant la quantité de poudre qui se dépose sur l'objet à revêtir qu'on trempe dans le lit.
Les tubes constitués du matériau tribochargeur peuvent être par exemple 10 de longueur comprise entre 1 et 6 m et de diamètre compris entre 4 et 15 mm avantageusement entre 4 et 8 mm. Les tubes ayant un diamètre relativement petit les contacts poudre-matériau tribochargeur seront nombreux et le triboélectrification sera d'autant meilleure. De même la triboélectrification sera d'autant meilleure que les tubes de matériau tribochargeur seront longs.
II est recommandé d'évacuer les charges générées par la triboélectrification et qui se trouvent à l'intérieur des tubes de téflon.
Pour celà, on se base sur le même principe que le tribogun (ou pistolet tribochargeur).
II
existe plusieurs solutions pour évacuer ces charges. Avantageusement l'extérieur des tubes constitués du matériau tribochargeur est recouvert d'une peinture conductrice. Après trois ou quatre heures de fonctionnement les charges s'accumulent. Cette accumulation crée une décharge qui entraîne l'apparition d'une partie carbonisée conductrice, qui permet l'évacuation des charges. Des charges se développent à l'intérieur des tubes en matériau tribochargeur. Au bout de trois à quatre heures de fonctionnement, des étincelles apparaissent et un « claquage » se produit. Ce claquage montre qu'une partie conductrice entre l'intérieur (non conducteur) et l'extérieur (conducteur) des tubes apparaît. Les charges peuvent alors s'écouler à travers cette partie conductrice.
Avantageusement on crée « artificiellement » les parties conductrices en percant un trou avec une aiguille dans le tube tribochargeur. On recouvre ce trou d'une couche de peinture conductrice à base de nickel. Des trous peuvent être faits tous les 10 ou 30cm. Le tube est ensuite recouvert à l'extérieur d'Aquadag~, une peinture conductrice. II est recommandé aussi de relier à la masse la pièce cylindrique autour de laquelle est enroulé le tube tribochargeur.
Quant au moyen de provoquer cette circulation forcée c'est par exemple une pompe ou d'un dispositif équivalent tel qu'un éjecteur à gaz (fonctionnant de préférence avec le même gaz que le lit fluidisé). A la sortie du dispositif tribochargeur le gaz et la poudre chargée sont remélangés avec le lit fluidisé. Ce dispositif tribochargeur à circulation forcée peut être disposé à
l'intérieur du lit fluidisë mais il risque de perturber le fonctionnement du lit. De plus il faut isoler électriquement les tubes tribochargeurs du lit fluidisé en les recouvrant de caoutchouc ou d'un isolant tout en evacuant les charges du tube tribochargeur vers l'extérieur du lit. II est beaucoup plus simple que ce dispositif soit à l'extérieur du lit. La pompe (ou le moyen de circulation forcée) aspire de la poudre et du gaz par des tubes qui traversent la paroi du lit fluidisé et les envoie dans le (ou les) tubes tribochargeurs puis par un autre orifice percé
dans la paroi du lit fluidisé renvoie la poudre et le gaz dans le lit. La pompe peut être remplacée par un ejecteur à gaz fonctionnant de préférence avec le même gaz que celui qui est dans le lit fluidisé. Le prélèvement dans le lit fluidisé du gaz chargë de poudre et son retour dans le lit après être passé dans les tubes tribochargeurs doit être fait autant que possible sans perturber la fluidisation et donc le dépôt de poudre sur l'objet à recouvrir. On peut par exemple utiliser de faibles débits dans le tube tribochargeur, disposer un ou plusieurs compartiments dans le lit fluidisé ou encore effectuer le retour dans le lit fluidisé
par un système de cyclones et/ou de compartiments.
La charge électrique de la poudre du lit fluidisé augmente avec le débit de poudre dans le dispositif tribochargeur. L'épaisseur de la couche de poudre sur l'objet qu'on trempe dans le lit fluidisé augmente avec la charge électrique de la poudre.
Les conditions de fonctionnement du lit fluidisé sont connues en elles mêmes, ce sont les conditions habituelles, elles sont décrites dans l'art antérieur.
La fig 1 représente un mode de réalisation de l'invention. Comme on le voit figure 1, l'air ou le gaz de fluidisation choisi est injecté en 3 dans une boite à vent placée sous le lit. L'air passe ensuite à travers un poreux, ou une grille ou une plaque métallique perforée, dont la perte de charge est choisie de façon à fluidiser correctement la poudre. En 1 on a représenté la pompe, en 2 le tube tribochargeur (on a utilisé du PTFE vendu sous la marque Teflon~ par Dupont) et en 4 le lit fluidisé.
Selon une autre forme de l'invention un pré traitement de surface est effectué sur l'objet avant qu'il soit amené dans le lit. II s'agit des pré
traitements classiques utilisés dans l'industrie du revêtement plastique : phosphatage, dëgraissage, grenaillage, application de primaire liquide ou poudre, etc...
Cette liste n'est pas exhaustive. Les objets à recouvrir sont amenés par un convoyeur mis à la terre. La poudre est alors chargée dans le lit tribochargé décrit précédemment. Lors du trempage, l'électrodéposition se fait. Suivant le niveau de charge du lit, il est important d'agiter plus ou moins la pièce de façon soutenue. Cette agitation peut être créée par de petits marteaux présents sur le convoyeur ou tout autre système. Un système de tacquage permet d'éliminer le surplus de poudre à la sortie de l'objet du lit fluidisé.
Pour les poudres de recouvrement qui nécessitent un primaire il peut être appliqué au préalable sur l'objet avant de le tremper dans la cuve de poudre fluidisée, ce peut être un primaire liquide ou solide.
Dans le cas d'un primaire solide, il peut être appliqué par poudrage électrostatique, pistolet Corona, tribo ou les deux. On peut aussi appliquer le primaire grâce à un lit tribochargé. Les particules de primaire sont de très petite taille, le primaire ne peut donc pas être fluidisé seul. Mais si on mélange dans un premier lit le primaire avec la poudre dont on veut faire un recouvrement, on utilise une teneur en primaire d'au moins 1 % poids (par rapport au poids de poudre), et de préférence 5 à 10 % en poids, alors la fluidisation des petites particules de primaires est assurée par les grosses particules de poudre de fluidisation. Ce premier lit tribochargé est du même type que ceux décrits précédemment. La charge acquise par une particule est plus ou moins inversement proportionnelle à son rayon. Les petites particules de primaire plus chargées vont assurer l'essentiel de l'électrodéposition. On a ainsi revêtu l'objet d'un primaire solide. On revêt ensuite l'objet d'une seconde couche dans un lit tribochargé contenant de la poudre de revêtement seule. Lors des opérations avec primaire, on peut, si on le désire, effectuer une première cuisson de ce primaire, on peut aussi éviter cette cuisson intermédiaire et effectuer le deuxième recouvrement puis réaliser une cuisson globale.
Une fois l'objet recouvert dans le lit, il est amenë dans un four où une cuisson est assurée. Suivant la géométrie de l'objet, les propriétés de la poudre et la cadence de production souhaitée, on peut utiliser un four à convection, à
infrarouge ou à induction. Cette étape du procédé est connue en elle même et a déjà été décrite dans l'art antérieur.
Selon une forme avantageuse de l'invention le four comprend des électrodes portées à un potentiel électrique élevé afin de provoquer un effet couronne qui compense la relaxation de la charge des particules de poudre pendant leur chauffage. On maintient ainsi la charge des particules et donc elles restent sur l'objet et peuvent ainsi former le film par fusion. Ce procédé est particulièrement utile quand il n'y a pas de primaire sur l'objet à revêtir.
On place un système de génération de charge d'espace à l'intérieur du four de cuisson afin d'éviter le décrochement de la poudre des pièces métalliques. En effet, avec certaines poudres et avec l'augmentation de la température, le temps de relaxation de la poudre diminue, ainsi la poudre se décroche de la pièce métallique. On place un système générant une charge de même signe que celle de la poudre. Pour générer une charge d'espace on applique un potentiel électrique à une pièce métallique isolée de la masse. Si cette pièce métallique contient des parties pointues, un effet Corona apparaît.
Par exemple pour un four de dimensions 0,4x0,3x0,5m il suffit de quatre tubes de cuivre verticaux de 1,2 cm de diamètre placés sur une plaque métallique à
l'intérieur dans la partie basse du four et dans chaque coin. Chaque tube est bouché à son extrémité supérieure par un fond bombé convexe afin d'éviter l'effet corona inutile. L'effet corona doit être concentré aux aiguilles montes sur les tubes de cuivre. Ces aiguilles sont la cause de l'effet Corona. Un potentiel electrique est appliqué à la pièce métallique, isolée par des isolants résistants à
haute tempërature (isolants en céramique par exemple).
La température est un facteur important dans la cuisson d'un revêtement d'une pièce. Le polyamide 11, par exemple, fond à 186 °C on ajuste la température du four à 220 °-C. Le temps de cuisson varie selon la température du four. En effet, plus la température du four est élevée et plus le temps de cuisson de la pièce est court. Pour une température du four de 220 °C
et une poudre de PA 11 le temps de cuisson est en général compris entre .6 et 10 minutes.
En effet plus la tempërature du four est élevée et plus le temps de relaxation de la charge de la poudre est court, c'est à dire que la poudre se décharge plus vite quand la température augmente.
La fig 2 représente un mode de réalisation des électrodes dans le four. 1 est l'alimentation électrique, 2 l'isolant en céramique, 3 une aiguille de cuivre, 4 la connection électrique par un table en cuivre, 5 un tube de cuivre et 6 le four.

Claims

REVENDICATIONS
1 Procédé de recouvrement d'un objet par un film provenant de la fusion d'une mince couche de poudre dans lequel :
(a) on dispose d'un lit de poudre fluidisée électrisée dans une cuve, cette poudre étant chargée par un dispositif tribochargeur à
circulation forcée, (b) on trempe dans la cuve l'objet relié à un potentiel zéro ou suffisant pour le recouvrir de poudre, (c) on place ensuite l'objet recouvert de la poudre dans un four à
une température suffisante jusqu'à obtenir le film de revêtement par fusion de la poudre.
2 Procédé selon la revendication 1 dans lequel le dispositif tribochargeur est constitué de tubes de matériau tribochargeur alimentés par une pompe ou un éjecteur à gaz.
3 Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le dispositif tribochargeur à circulation forcée est à l'extérieur de la cuve du lit fluidisé.
4 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la longueur des tubes du dispositif tribochargeur est comprise entre 1 et 6m.
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le diamètre des tubes du dispositif tribochargeur est comprise entre 4 et 15mm.
6 Procédé selon la revendication 5 dans lequel le diamètre des tubes du dispositif tribochargeur est comprise entre 4 et 8mm.

7 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le four comprend des électrodes portées à un potentiel électrique élevé afin de provoquer un effet couronne qui compense la relaxation de la charge des particules de poudre pendant leur chauffage.