FR2542766A1 - Procede et dispositif de traitement electrochimique de la surface de produits metalliques de forme allongee - Google Patents

Abstract

LE PROCEDE EN CONTINU EST CARACTERISE EN CE QUE ON ETABLIT AU SEIN D'UN MEME VOLUME D'ELECTROLYTE DES ZONES CATHODIQUES ET ANODIQUES SEPAREES LES UNES DES AUTRES, ET QUI SE DEPLACENT PARALLELEMENT AU PRODUIT DE FACON CYCLIQUE. CE PROCEDE EST MIS EN OEUVRE DANS UNE CELLULE A UN SEUL COMPARTIMENT DANS LEQUEL IL Y A AU MOINS QUATRE ELECTRODES, CELLES-CI ETANT CONNECTEES OU DECONNECTEES DES POLES D'UN GENERATEUR ELECTRIQUE SUIVANT UN CYCLE AU COURS DUQUEL IL Y A TOUJOURS DEUX ELECTRODES EN CIRCUIT, CES DEUX ELECTRODES ETANT SEPARES PAR UNE ELECTRODE HORS CIRCUIT. CETTE INVENTION S'APPLIQUE A TOUT TRAITEMENT ELECTROCHIMIQUE POUR LEQUEL ON VEUT UN TRAITEMENT REGULIER DE LA SURFACE ENTIERE DU PRODUIT. ELLE S'APPLIQUE PLUS PARTICULIEREMENT AU TRAITEMENT DE L'ALUMINIUM ET DE SES ALLIAGES, AINSI QU'AU MAGNESIUM ET AU TITANE ET DE LEURS DERIVES.

Description

-1

PROCEDE ET DISPOSITIF DE TRAITEMENT

ELECTROCHIMIQUE DE LA SURFACE DE PRODUITS METALLIQUES DE FORME

ALLONGEE

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif

de traitement électrochimique en statique ou au défilé de la surfa-

ce de produits métalliques de forme allongée tels que barres, ronds, profilés, bandes, fils, etc

Elle concerne plus particulièrement l'anodisation de métaux et al-

liages à base d'aluminium, de magnésium et de titane.

Il est connu, en métallurgie, de procéder sur certains produits mé-

talliques à un traitement destiné à modifier leur état de surface

et cela dans le but de conférer à cette dernière des propriétés dif-

férentes de celles du substrat, que ce soit du point de vue tenue

à la corrosion, résistance mécanique, aptitude au revêtement, as-

pect esthétique ou autre.

Ce traitement peut être effectué notamment par la voie électrochimi-

que qui consiste à plonger le produit dans une solution d'électroly-

te et à le soumettre simultanément à l'action d'un courant électri-

que de manière à développer à sa surface des zones chargées diffé-

remment tels que des zones anodiques de charge positive et des zones

cathodiques de charge négative Sous l'action chimique de l'électro-

lyte et électrique des zones, il y a transformation, à la surface du produit, du métal du substrat en un nouveau composé et/ou,dépôt

sur cette surface d'un corps issu de la solution.

C'est ainsi, par exemple, qu'on réalise la protection de l'alumi-

nium contre les agents atmosphériques par un traitement dit "d'ano-

disation" qui consiste en une immersion du produit dans un oxacide

tel que l'acide sulfurique et en un développement d'une zone anodi-

que de sorte qu'il se forme à la surface du produit, sous l'action combinée de ces deux moyens, une couche d'oxyde artificielle ayant

une meilleure tenue à la corrosion que la couche d'oxyde naturel.

-2- De même, on peut procéder à la coloration de certains produits

pour en améliorer l'effet esthétique en les plongeant dans une so-

lution d'un sel métallique et en développant une zone cathodique de

manière à provoquer le dépôt d'un corps coloré à partir de la solu-

tion d'électrolyte.

Dans le domaine du traitement, comme dans la plupart des autres tech-

niques d'ailleurs, se pose de façon toujours plus vive le problème de la concurrence entre les fabricants de produits et, par suite, la

nécessité d'obtenir des prix de revient toujours plus bas Cet impé-

ratif a conduit l'homme de l'art à améliorer sans cesse ses techni-

ques et notamment la capacité de production horaire des unités de traitement sans nuire pour autant à la qualité desproduits et sans augmenter dans la même proportion les frais d'investissement et de

fonctionnement des installations.

Or, les frais d'investissement sont notamment liés aux dimensions des appareils et ceux de fonctionnement dépendent principalement des consommations de courant électrique par unité de surface traitée,

des dépenses de main d'oeuvre et de la vitesse de traitement.

C'est dônc vers la réduction de ces frais que porteront les efforts

de l'homme de l'art.

Pour mieux situer le problème, rappelons que les procédés de traite-

ment électrochimiques sont de façon classique réalisés dans des dis-

positifs comprenant un ou plusieurs bacs de forme allongée suivant la verticale ou l'horizontale, remplis d'électrolyte, dans lesquels

on immerge le produit en le fixant, s'il s'agit d'un procédé en sta-

tique ou, au contraire, en lui permettant de se déplacer le long des

bacs et en le guidant, dans le cas d'un procédé au défilé.

Ce ou ces bacs sont regroupés sous le nom de cellule et cette cellule

est généralement équipée sur ses parois latérales d'une ou de plu-

sieurs électrodes qui plongent dans l'électrolyte sans avoir de con-

tact mécanique avec le produit à traiter et sont reliées à l'un des -3pôles du générateur Quant à l'autre pôle, deux modes principaux

de liaison sont pratiqués actuellement.

Suivant le premier mode, la liaison s'effectue directement par con-

tact mécanique sur le produit par l'intermédiaire de moyens qui diffèrent suivant qu'il s'agit d'un procédé en statique ou au défilé. Dans le premier cas, le moyen est constitué par un dispositif de serrage soit par vis, par mors ou par étriers, relié au générateur

par des câbles souples et qui vient s'appliquer à l'une des extré-

mités du produit à traiter Pour que cette liaison soit efficace, il faut que l'aire de contact entre le produit et le dispositif soit suffisamment grande et cela d'autant plus que l'intensité du courant à admettre est élevée Mais, il est évident que, dans ces conditions, la surface emprisonnée par le dispositif ne pourra

pas subir l'action conjuguée de l'électrolyte et du courant élec-

trique, de sorte que cette surface ne sera pas traitée et qu'il fau-

dra donc la rebuter pour obtenir un produit traité de façon homogé-

ne De ce fait, on diminue le rendement matière du procédé et ce

d'autant plus que les intensités de courant utilisées sont élevées.

De plus, avec un tel mode de liaison, chaque opération de traite-

ment s'accompagne d'opérations de montage et de démontage du dis-

positif de serrage sur'le produit, ce qui augmente les frais de main d'oeuvre et diminue la vitesse de traitement, et contribue dont à une élévation du prix de revient Cet inconvénient peut être atténué par l'automatisation de tels dispositifs, mais moyennant un investissement coûteux qui, finalement, grèvera aussi le prix de

revient des produits traités.

Dans le cas d'un procédé au défilé, le moyen de liaison par contact mécanique doit permettre un libre déplacement du produit à travers la solution d'électrolyte On a donc recours à des dispositifs

d'amenée directe de courant à frottement ou par rouleaux tournants.

Mais, en raison des vitesses de translation du produit relativement -4importantes qu'il faut atteindre pour rendre le procédé intéressant, ces dispositifs conduisent souvent à la formation d'arcs électriques ou d'étincelles qui modifient localement la surface des produits et

nuisent par la suite à l'homogénéité du traitement électrochimique.

Ce premier mode de liaison par contact mécanique sur le produit

s'accommode très bien de l'utilisation d'un seul bac d'électrolyte.

Il en va différemment dans le deuxième mode de liaison o le rac-

cordement électrique de chacun des pôles du générateur s'effectue de la même manière par l'intermédiaire d'électrodes et d'un volume d'électrolyte et o on utilise deux bacs distincts: un bac de traitement proprement dit et un bac dit de prise de courant liquide

à l'intérieur desquels est placé le produit à traiter.

Ces deux bacs sont généralement contigus et s'allongent dans la

même direction, le second étant souvent plus court que le premier.

Pratiquement, ces deux bacs peuvent être réalisés à partir d'une

cellule que l'on partage en deux compartiments au moyen d'une cloi-

son transversale.

Avec un tel mode de liaison, le circuit électrique mis en oeuvre peut être illustré en prenant l'exemple d'un procédé d'anodisation en courant continu On y trouve successivement les électrodesde la prise de courant liquide reliées au pôle positif du générateur, la

couche d'électrolyte séparant ces électrodes de la surface du pro-

duit placé dans la prise qui contribue à développer une zone catho-

dique au voisinage du produit, la longueur du produit comprise en-

tre cette zone et la zone anodique située dans le bac de traite-

ment, la couche d'électrolyte qui sépare cette dernière zone des

électrodes reliées au pôle négatif du générateur.

Un tel mode de liaison constitue une amélioration importante par rapport à la liaison directe par contact mécanique car elle évite en statique toutes les opérations de montage et de démontage des dispositifs de serrage et, au défilé, les problèmes d'arcage ou d'étincelle Toutefois, il ne résout pas le problème d'htétogénéité -5-

de traitement car la partie du produit située dans la prise de cou-

rant liquide se trouve toujours dans une zone de polarité opposée à

celle nécessaire au traitement et ne peut donc subir ce traitement.

Cette partie doit donc être rebutée et recyclée tout comme dans la

-5 liaison par contact.

l Un tel mode de liaison peut aussi être appliqué dans un procédé de traitement au défilé ainsi que l'enseigne d'ailleurs la demande de

brevet japonais publiée sous le N O 52 59037.

En effet, dans cette demande, une bande de métal est anodisée en

continu dans une cellule présentant une cloison non plus transver-

sale mais longitudinale, de manière à avoir une chambre anodique

et une chambre cathodique qui s'allongent dans le sens de transla-

tion du produit.

Il est évident que,avec un tel dispositif, toute la partie de la bande située dans la zone cathodique doit être ici encore rebutée pour obtenir un produit traité de façon homogène, ce qui entraîne une perte de matière encore plus importante que dans le cas du

procédé en statique.

Mais, ce ne sont pas là les seuls inconvénients de ce mode de liai-

son car on se heurte également à des problèmes de pertes électri-

ques dans l'électrolyte.

On sait, en effet, que le courant électrique emprunte de préférence

les circuits de moindre résistance Si l'étanchéité n'est pas par-

faite entre le compartiment de prise de courant et le compartiment de traitement, il aura tendance au cours du traitement à s'écouler à travers l'électrolyte plutôt que de passer par le produit De ce fait, il servira simplement à chauffer l'électrolyte par effet Joule et ne participera pas au traitement proprement dit, d'o une

diminution du rendement électrique de l'installation.

Certes, ce problème d'étanchéité peut être résolu en écartant les -6-

bacs l'un de l'autre, mais alors, d'une part on atteint des dimen-

sions d'installation prohibitives, d'autre part si on opère en sta-

tique, on accroît d'autant la longueur du produit non traité.

Force est donc d'utiliser des bacs contigus et d'équiper les parois de séparation de moyens d'étanchéité convenables Ceci est d'autant plus compliqué que ces moyens doivent être adaptés à chaque type de profil du produit traité et que, dans un procédé au défilé, ils doivent pouvoir supporter sans dommage le frottement occasionné

par le passage du produit.

Afin d'éviter un traitement hétérogène, il a été proposé, dans un

procédé au défilé, avec prise de courant liquide, d'utiliser des cel-

lules comportant une succession de compartiments anodiques et catho-

diques à travers lesquels passe le produit Mais on se heurte ici encore au problème des pertes électriques dans l'électrolyte En outre, on observe dans de telles cellules que la couche d'oxyde formée, par exemple au cours d'une anodisation dans le compartirent anodique, subit des détériorations ou "claquages" si la quantité de courant admise dans le compartiment cathodique dépasse une certaine

valeur Ainsi, en présence d"'un électrolyte tel que l'acide sulfu-

rique, ces claquages se produisent dès qu'on dépasse environ 150 coulombs/cm En conséquence, pour Limiter ce courant, on est obligé de multiplier le nombre de compartiments et ce d'autant plus que la couche d'oxyde souhaitée-est épaisse Il faut, par exemple pour une anodisation du

type 15, mettre au moins 30 compartiments de 0,5 m de longueur cha-

cun, ce qui conduit à un dimensionnement excessif de la cellule.

En conclusion, dans les procédés et dispositifs de l'art antérieur, se posent les problèmes d'hétérogénéité de traitement qui sont la cause de pertes de produits, de dimensionnefent excessif des cellules dans certains cas, des pertes de temps et des frais de main d'oeuvre

consécutifs aux opérations de montage et de démontage dans les dis-

positifs à prise de courant par contact mécanique, de contraintes -7- au niveau des densités de courant dans les compartiments cathodiques

et de fuites de courant électrique dans l'électrolyte; autant d'incon-

vénients qui se traduisent par une augmentation du prix de revient.

Les solutions apportées, comme la multiplication des compartiments, les zones d'étanchéité plus ou moins sophistiquées ne sont pas entié-,

rement satisfaisantes en raison des frais d'investissement qu'ils en-

trainent. C'est pourquoi, la demanderesse, soucieuse d'apporter sa contribution

aux problèmes posés par le traitement électrochimique de-produits mé-

talliques, a conçu et réalisé la présente invention dans le but de ré-

duire le prix de revient en permettant un traitement homogène et sans claquages du produit sur toute sa surface, en limitant les problèmes d'étanchéité électrique et les pertes de courant qui en découlent et en mettant en oeuvre une cellule dont la longueur est sensiblement

égale à celle du produit, dansje cas d'un traitement en statique.

Cette invention concerne d'abord un procédé de traitement électrochimi-

O que en statique ou au défilé de la surface de produits métalliques de forme allongée, dans lequel on immerge le produit dans une solution d'électrolyte et on fait passer un courant électrique en son sein par l'intermédiaire dudit électrolyte pour développer sur ledit produit simultanément au moins une zone essentiellement cathodique et une zone essentiellement anodique Ce procédé est caractérisé en ce que l'on établit lesdites zones dans un même volume d'électrolyte, de manière

qu'elles soient séparées les unes des autres et qu'on les déplace si-

multanément tout le long du produit.

On retrouve donc dans ce procédé le mode de liaison au générateur par prise de courant liquide puisqu'on fait passer le courant électrique au sein du produit par l'intermédiaire de l'électrolyte pour développer les zones anodiques et cathodiques nécessaires à la réalisation du traitement. Toutefois, ce procédé présente également plusieurs caractéristiques

originales D'abord, les zones essentiellement anodiques et ca-

thodiques sont établies dans un même volume d'électrolyte.

On a pu voir dans l'exposé des procédés traditionnels que, dans le cas d'une prise de courant liquide, les zones cathodiques et anodiques étaient toujours placées dans deux bacs différents ou

dans deux compartiments d'une même cellule séparés par une cloi-

son étanche, ce qui impliquait deux masses distinctes d'électro-

lyte Dans la présente invention, il y a une seule et même masse au sein de laquelle se développent simultanément les deux zones

de polarités différente.

De ce fait, on simplifie beaucoup la structure de la cellule

puisqu'elle devient mono-compartiment.

De manière générale, ces zones s'allongent parallèlement à l'axe

du produit à traiter sur une certaine longueur, mais sont sapa-

rées, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas adjacentes et qu'il y a une portion de produit située entre les deux zones, qui n'est ni essentiellement cathodique ni ess

met de diminuer les pertes de courant par l'électrolyte.

L'espace entre deux zones ne peut être fixé à priori car il dé-

pend des paramètres de marche de l'opération de traitement Mais il est déterminé de façon à avoir une perte de courant réduite

par rapport au courant de traitement.

Quant à la longueur des zones elles-mêmes, elles doivent répon-

dre à l'impératif qu'on ne peut dépasser une certaine quantité de courant par unité de surface du produit à traiter, notamment dans

les zones cathodiques, si on veut éviter des claquages de la cou-

che d'oxyde dans le cas d'une anodisation par exemple Mais, on est aussi lié à la productivité souhaitée de la cellule qui, elle, dans le cas de l'anodisation, dépend de la quantité de courant

admise dans la zone anodique et, par suite, de sa longueur.

La recherche d'un compromis s'impose donc ici aussi, qui peut s'obtenir en prenant par exemple des zones anodique et catholique

de longueur différente.

Une autre originalité du procédé selon l'invention consiste dans -9-

le fait qu'on déplace les zones simultanément tout le long du pro-

duit Ce déplacement, ou balayage, se fait simultanément de façon

que, au cours d'une opération, les zones gardent leur longueur ini-

tiale et demeurent espacées suivant le même intervalle Le déplace-

ment est effectué toutle long du produit, c'est-à-dire que chaque portion de ce dernier, même dans un procédé en statique, qu'elle soit située en bout ou au milieu de la longueur contenue dans la cellule, se trouve placée au moins une fois dans le temps dans une zone essentiellement anodique puis dans une zone essentiellement

cathodique ou inversement.

Ainsi, toute la surface du produit est-elle traitée anodiquement

par exemple dans une opération d'anodisation ou de gravure ou ca-

thodiquement par exemple dans une opération de coloration, il n'y a donc pas d'hétérogénéité de traitement d'un point à l'autre du produit et, par suite, l'opération n'entraînera pas-ultérieurement

de perte de matière.

De plus, ce balayage peut se faire avec une vitesse convenable pour admettre au passage d'une zone une quantité de courant par unité de surface déterminée qui ne dépasse pas par exemple pour

l'anodisation, la quantité critique de courant de claquage.

Toutefois, un seul passage peut s'avérer insuffisant pour admettre la quantité de courant nécessaire au traitement C'est pourquoi, ce balayage est effectué aussi de façon cyclique, c'est-à-dire que, au cours d'une opération, une zone anodique par exemple qui a parcouru

toute la longueur de produit contenu dans la cellule parcourt à nou-

s veau une ou plusieurs fois toute cette même longueur et, de même, pour les autres zones et espacements Chaque balayage d'un bout à l'autre constitue un cycle et ce cycle est donc répété N fois dans

le temps.

La vitesse de balayage au cours des N cycles peut être constante ou variable suivant le problème à résoudre On peut donc établir une

périodicité régulière ou non.

Il est aussi possible d'établir un régime de traitement dans lequel chaque cycle ou groupe de cycle est différent du cycle suivant et du groupe de cycles suivants soit par la longueur des zones ou des espacements entre zones, soit par la disposition réciproque des -10- zones Ainsi, on peut avoir au cours d'un cycle ou d'un groupe de cycles, des zones anodiques et cathodiques de même longueur puis,

au cours d'un autre cycle ou d'un autre groupe de cycles, des zo-

nes ou des espacements entre zones de longueurs différentes Un grand nombre de possibilités basées sur le balayage et la varia-

tion de configuration des états électriques peut ainsi être réali-

sé sans sortir du cadre de l'invention.

Dans le cas du traitement du produit au défilé, la vitesse de dé-

placement des zones est supérieure à la vitesse de translation du

produit à travers la cellule et d'une quantité suffisante pour pou-

voir bénéficier des avantages du balayage On choisit de préféren-

ce une vitesse supérieure au double de la vitesse de translation.

L'invention concerne également un dispositif particulier de mise

en oeuvre du procédé.

Ce procédé comprend de manière classique une cellule de forme allon-

gée qui contient une solution d'électrolyte au sein de laquelle est

immergé le produit à traiter, qui est munie sur ses parois longitu-

dirales d'électrodes plongeant dans ladite solution, disposées-au voisinage d'une partie au moins de la périphérie de la pièce et susceptibles d'être alimentées par l'un des pôles d'un générateur électrique de manière à créer par passage d'un courant à travers

une fraction du volume de la solution et sur une portion de la lon-

gueur du produit des zones essentiellement anodique et cathodique.

Mais, il se distingue des dispositifs de l'art antérieur en ce que les électrodes sont toutes situées dans un même compartiment de la cellule et qu'elles forment à chaque instant au moins un ensemble de quatre groupes successifs d'au moins une électrode 3 ar groupe,

chaque ensemble comprenant suivant un même sens deux croupes ali-

mentés par chacun des pôles du générateur, deux croupes non alimen-

tés dont l'un se situe entre les deux précédents et l'autre à la

suite, que, suivant un certain programme, au moins une des électro-

des placées à l'extrémité de chacun des groupes change d'état -11-

électrique de manière qu'on retrouve sur toute la longueur de la cel-

lule la méme configuration électrique, mais décalée d'au moins une électrode le long de la cellule, le décalane à l'un des bouts de la

cellule étant reporté sur l'autre bout.

Ainsi, on reproduit dans le dispositif selon l'invention les éléments des dispositifs habituels, à savoir une cellule à prise de courant liquide, qui permet de contenir le produit à traiter sur au moins une partie de sa longueur ainsi que la solution d'électrolyte et dont les parois sont équipées d'une série d'électrodes séparées les

unes des autres, qui peuvent entourer-complétement le produit ou sim-

plement s'allonger parallèlement à l'une ou aux deux grandes faces du produit suivant que l'on désire effectuer un traitement sur un

ou deux côtés du produit Mais, au lieu d'avoir plusieurs comparti-

ments, la cellule n'en comporte qu'un seul.

De plus, pour réaliser le déplacement ou le balayaqe des zones, il est nécessaire que ces électrodes forment au moins un ensemble de quatre groupes successifs Chaque groupe peut comprendre une ou plusieurs électrodes mais, dans chaque ensemble, on a deux groupes qui sont alimentés par les pôles opposés du générateur Ces deux groupes réalisent chacun un circuit électrique formé, d'une part, par les volumes d'électrolyte situés entre la ou les électrodes de chacun des groupes alimentés et le produit, et qui constituent les zones anodiques et cathodiques et, d'autre part, la longueur du

produit qui sépare les deux zones.

Entre ces deux groupes, et à leur suite, sont situés deux groupes d'électrodes qui ne sont pas alimentés et permettent de séparer les

zones polarisées les unes des autres Par exemple, si l'on considè-

re une cellule comportant un seul ensemble, on a, suivant une coupe

transversale longitudinale de la cellule, une suite de groupes 1 -

2 3 4 A un instant t, les groupes 1 et 3 sont alimentés chacun par l'un des pôles du générateur, alors que les groupes 2 et 4 ne le sont pas A l'instant t + 1, les groupes 1 et 3 ne sont olus alimentés et les pôles du générateur alimentent dans le même ordre les groupes 2 et 4 A- l'instant t + 2, les électrodes alimentées sont les mémesqu'à l'instant t, mais sous des polarités contraires; de même, à l'instant:t + 3, les électrodes 2 et 4 sont alimentées -12-

comme à l'instant t + 1, mais en inversant les Dolarités.

On réalise un balayage électrique le long de l'ensemble des quatre

groupes d'électrodes, ce qui conduit à un déplacement des zones.

Lorsque chaque groupe comporte plusieurs électrodes, le balayage peut se faire électrode Dar électrode de manière à réaliser un glis- sement électrique et un déplacement des zones non plus par secteur,

mais pas à pas.

Lorsque la cellule comporte plusieurs ensembles, ce balayage est

effectué de manière à établir un certain synchronisme entre les en-

sembles et à avoir des états électriques identiques dans chaque nrou-

pe à un instant donné.

Selon le type de traitement particulier et la producti vité visée,ce dispositif s'accommode pour son alimentation électrique d'une ou de plusieurs sources indépendantes contrôlées en courant et en tension, synchronisées ou non sur la fréquence du réseau et connectées aux électrodes. Le balayage cyclique des connections implique, lors du déplacement

des configurations, la coupure et la remise en alimentation d'un cer-

tain nombre d'électrodes selon le découpage en temps et en nombre

d'électrodes prédéterminé par avance.

Ce rôle est joué par un interrupteur de courant électrique de puis-

sance qu'on choisit parmi différents systèmes et combinaisons de

ceux-ci, tels que des sectionneurs automatiques, contacteurs pneuma-

tiques ou électromagnétiques, relais de puissance, transistors de puissance bipolaires, transistors de puissance à effet de champ,

thyristors (SCR), TRIAC, thyristors contrôlés (G T O) ou tout sys-

tème susceptible d'assurer cette fonction d'alimentation ou non en courant, La commande de ces systèmes d'alimentation est réalisée selon la rapidité et la complexité des cycles envisagés par divers moyens électriques conduisant à une logique séquentielle Parmi ceux-ci, on peut citer des commutateurs électriques rotatifs d'amenée de

courant, des jeux de relais électromagnétiques, des circuits stati-

ques de commutation câblés, des automates Programmables, des systèmes.

13-

informatiques à base de micro-processeurs ou minicalculateurs.

* Mais on peut concevoir d'autres dispositifs pour réaliser le procédé selon l'invention Ainsi, il est possible d'assurer un déplacement mécanique des électrodes le long de la cellule par un système de chaîne sans fin par exemple Dans ce cas, il n'est plus nécessaire de passer par un programme de connection déconnection électrique, chaque électrode pouvant garder sa polarité en permanence De olus, on peut supprimer les groupes d'électrodes qui servaient à séparer

les zones anodiques et cathodiques.

La présente invention sera mieux comprise à l'aide des figures ci-

jointes: la figure 1 représente une vue de dessus en-coupe transversale d'une cellule de l'art antérieur à deux compartiments, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une cellule à multicompartiments également de l'art antérieur,

la figure 3 représente une coupe longitudinale d'une cellule se-

lon l'invention, la figure 4 donne l'état des connections des électrodes à trois instants successifs du procédé selon l'invention, la figure 5 est un schéma des états électriques des électrodes au

cours d'un cycle complet.

Sur la figure 1, on peut voir la coupe transversale vue de dessus

d'une cellule de contour ( 1) séparée par une cloison ( 2) en un com-

partiment cathodique ( 3) et un compartiment anodique ( 4), remplie d'un électrolyte ( 5) équipée d'une anode ( 5) et d'une cathode ( 7) qui s'étendent parallèlement aux deux grandes faces d'un produit à

traiter ( 8).

Ce produit, qui peut circuler dans une direction perpendiculaire au

plan de la figure, présente deux portions délimitées par l'ouver-

ture étanche ( 9) pratiquée dans la cloison ( 2). On peut voir que seule la portion à droite de la cloison est située dans

une zone anodique et peut être anodisée, ce qui entraîne le -14-

rebutement de la portion de produit situé à gauche de la cloison.

Sur la figure 2, la cellule ( 10) remplie d'un électrolyte ( 11)

comporte une série de cloisons ( 12) formant des compartiments ca-

thodique-( 13) et anodique ( 14), équipés d'anodes ( 151 et de catho- des ( 16) dans lesquels sont développées respectivement des zones cathodiques et anodiques Le produit ( 17) circule dans la cellule suivant la direction ( 18) et dans un procédé d'anodisation, la

couche d'oxyde se forme lors du passage du produit dans chaque zo-

ne anodique Un tel dispositif ne nécessite pas de rebuter une

partie du produit mais, étant donné la vitesse relativement limi-

tée à laquelle peut circuler le produit et la nécessité de travail-

ler à des densités de courant dans le compartiment cathodique in-

férieures à une valeur critique, on est obligé d'avoir un qrand

nombre de compartiments pour réaliser le traitement souhaité.

La figure 3 représente une cellule selon l'invention en coupe lon-

gitudinale On y voit le corps de cellule ( 9) rempli d'électrolyte ( 20) dans lequel plonge le produit à traiter ( 21) Un ensemble de

4 groupes ( 22), ( 23), ( 24), ( 25) est réparti le long de la cellule.

A un instant t, les électrodes ( 22) et ( 24) sont connectées aux pôles positif et négatif d'un générateur électrique non représenté de façon à développer à leur voisinage respectivement des zones cathodique et anodique, et les électrodes ( 23) et ( 251 ne sont pas

alimentées de façon à séparer ces zones.

Par glissement des alimentations dans le sens de la flèche ( 261,on déplace les zones le long du produit de sorte que toute la surface est balayée successivement par des zones de polarité opposée et

subit donc le traitement.

La figure 4 donne l'état des connections des électrodes dans la cellule aux instants t, t+ 1 et t+ 2 On distingue le produit ( 271 baignant dans l'électrolyte ( 28) et un ensemble de quatre croupes

comportant chacun cinq électrodes: un groupe ( 29) chargé positi-

vement et créant une zone cathodique, un groupe ( 30) chargé -15-

négativement et créant une zone anodique, un groupe ( 31) non ali-

menté et placé entre les groupes ( 29) et ( 30), un groupe ( 32) non

alimenté, placé à la suite du groupe ( 30) dans le sens de déplace-

ment des zones représenté par la flèche ( 33).

Ce déplacement s'effectue ici par glissement pas à pas, la confi- guration électrique à deux instants successifs t et t+ 1, ou t+ 1

et t+ 2, correspondant à un décalage d'une électrode.

La figure 5 est un schéma des vingt configurations électriques qui se présentent au cours d'un cycle dans une cellule équipée de vinot

électrodes repérées par les lettres A, B, C T et o chaque dé-

placement repéré de O, 20 s'effectue électrode par électrode.

Initialement, les électrodes A B C D E sont alimentées positivement et les électrodes K L M N O négativement tandis que les électrodes F G H I J et P Q R S T ne sont pas alimentées On constitue ainsi un ensemble de quatre groupes dans lequel les groupes alimentés sont séparés par un groupe non alimenté On retrouve cette même

disposition au cours des 20 déplacements successifs au terme des-

quels la configuration initiale réapparaît On Deut constater qu'aux

extrémités de la cellule, la modification de la configuration élec-

trique s'effectue comme si les électrodes A et T étaient adjacentes.

L'invention peut être illustrée à l'aide de l'exemple d'application suivant: un profilé en alliage d'aluminium du type 6000 suivant les normes de l'American Aluminium Association, de 6 mètres de lonq de périmètre-de section de 0,30 m a été soumis à un traitement d'anodisation au moyen d'une solution d'acide sulfurique à 200 g/ litre dans une cellule de longueur voisine de 0,03 m de section munie de 100 électrodes réparties régulièrement tout le long de

la cellule et espacées de 0,06 mètre, de centre à centre Ces élec-

trodes étaient alimentées de manière à constituer quatre zones de 1,5 m de long chacune: une zone anodique et une zone cathodique séparées par une zone non polarisée et la zone cathodique étant

prolongée par une zone également non polarisée Ces zones se dé-

plaçaient électrode par électrode à la vitesse de 0,4 m/seconde.

-16- La densité de courant dans chacune des zones polarisées était de 12 A/dm Pour une épaisseur d'oxyde de 15 ym, la durée de l'opération a

été de 20 minutes et la perte de courant par fuite dans l'électro-

lyte a été inférieure à 5 %, ce qui constitue un bon compromis en-

tre productivité et rendement électrique -

La présente invention trouve son application dans tout traitement électrochimique de métaux de forme allongée, en statique ou au

défilé, qu'il soit destiné à l'anodisation, la gravure, la colo-

ration, la galvanisation ou à tout autre modification de surface

et pour lequel on veut un traitement régulier de la surface entiè-

re du produit dans des conditions optima de frais de fonctionne-

ment et avec un investissement réduit.

Il s'avère particulièrement intéressant dans le revêtement de

l'aluminium et de ses alliages.

Il peut être étendu facilement au traitement du magnésium et du titane et de leurs dérivés; -17-

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 Procédé de traitement électrochimique en statique ou au défilé

de la surface de produits métalliques de forme allongée dans le-

quel on immerge le produit dans une solution d'électrÈlyte et fait passer un courant électrique en son sein par l'intermédiaire dudit électrolyte pour développer sur ledit produit simultanément au

moins une zone essentiellement cathodique et une zone essentiélle-

ment anodique, caractérisé en ce que l'on établit lesdites zones,

dans un même volume d'électrolyte, de manière qu'elles soient sé-

parées les unes des autres et qu'on les déplace simultanément tout

le long du produit.

2 Produit selon la revendication 1, caractêrisé en ce que le dé-

placement s'effectue à vitesse contrôlée.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dé-

placement s'effectue de façon cyclique.

4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors-

que le traitement est effectué au défilé, la vitesse de déplacement des zones est supérieure au double de la vitesse de translation du produit. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication

1, comprenant une cellule d'électrolyte au sein de laquelle est im-

mergé le produit à traiter, qui estmuniesur ses parois longitudi-

nales d'une succession d'électrodes plongeant dans ladite solution, disposées au voisinage d'une partie au moins de la périphérie de la pièce et susceptibles d'être alimentées par l'un des pôles d'un générateur électrique de manière à créer par passage d'un courant à travers une fraction du volume de la solution et une portion de

la longueur du produit, des zones essentiellement anodiques et ca-

thodiques, caractérisé en ce que les électrodes sont toutes situées dans un même compartiment de la cellule, qu'elles forment à chaque instant au moins un ensemble de quatre groupes successifs d'au -18- moins une électrode par groupe, chaque ensemble co-mrenant suivant

un même sens deux groupes alimentés par chacun des pôles du généra-

teur, deux groupes non alimentés dont l'un se situe entre les deux

précédents, et l'autre à la suite, que, suivant un certain program-

me, au moins une des électrodes placées à l'extrémité de chacun des groupes change d'état électrique de manière qu'on retrouve sur toute la longueur de la cellule la même configuration électrique

mais décalée d'au moins une électrode le long de la cellule, le dé-

calage-à l'un des bouts de la cellule étant reporté sur l'autre

bout.