FR2684393A1 - METHOD OF COLLAPTING AN ANODIZATION LAYER OBTAINED IN CHROMIC BATH. - Google Patents
METHOD OF COLLAPTING AN ANODIZATION LAYER OBTAINED IN CHROMIC BATH. Download PDFInfo
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Abstract
Pour obtenir simultanément une bonne résistance à la corrosion et une bonne adhérence de la peinture, le colmatage de la couche d'oxyde, obtenue par anodisation chromique est effectué dans les conditions suivantes: - Composition du bain: base: eau déminéralisée, bichromate de potassium ou de sodium: 8 à 12 grammes par litre, pH: ajusté à: 4,5 à 6,5 par une addition convenable de soude caustique. - Température du bain: 75 à 85degré C. - Temps d'immersion: suffisant pour assurer un taux d'hydratation du revêtement d'alumine compris entre 8 et 15%.To simultaneously obtain good corrosion resistance and good paint adhesion, the sealing of the oxide layer, obtained by chromic anodization, is carried out under the following conditions: - Composition of the bath: base: demineralized water, potassium dichromate or sodium: 8 to 12 grams per liter, pH: adjusted to: 4.5 to 6.5 by a suitable addition of caustic soda. - Bath temperature: 75 to 85 ° C. - Immersion time: sufficient to ensure a hydration rate of the alumina coating of between 8 and 15%.
Description
La présente invention est relative à un procédé de colmatage d'une coucheThe present invention relates to a process for sealing a layer
d'anodisation obtenue en bain chromique, et plus précisément d'une telle couche d'anodisation obtenue selon un procédé d'un type permettant l'obtention de performances élevées en ce qui concerne la tenue à la corrosion, notamment en milieu salin. La tenue à la corrosion est une exigence très importante pour l'industrie aéronautique Les normes d'essai et les exigences varient quelque peu selon les constructeurs, mais correspondent toujours à un niveau élevé de performances, et il existe plusieurs procédés anodizing obtained in a chromic bath, and more precisely of such an anodization layer obtained by a process of a type that makes it possible to obtain high performances with regard to resistance to corrosion, especially in saline medium. Corrosion resistance is a very important requirement for the aerospace industry Test standards and requirements vary somewhat by manufacturer, but still reflect a high level of performance, and there are many different processes.
d'anodisation chromique destinés à les atteindre. chromatic anodizing intended to achieve them.
Le problème auquel répond l'invention dérive des constatations suivantes: Les couches d'anodisation lorsqu'elles ne sont pas colmatées offrent une faible résistance à la corrosion et une bonne adhérence de la peinture Lorsqu'elles sont colmatées au taux d'hydratation maximum, elles offrent une bonne tenue à la corrosion mais une moins bonne The problem to which the invention responds derives from the following observations: The anodising layers when they are not clogged offer a low resistance to corrosion and a good adhesion of the paint When they are clogged at the maximum hydration rate, they offer good resistance to corrosion but poorer
adhérence de la peinture.adhesion of the paint.
La présente invention a donc pour but de concilier deux exigences contradictoires: d'une part, une très bonne résistance à la corrosion en milieu salin, et un The present invention therefore aims to reconcile two contradictory requirements: on the one hand, a very good resistance to corrosion in a salt medium, and a
très bon accrochage d'une peinture. very good hanging of a painting.
Pour atteindre ce résultat, les recherches ont porté principalement sur la maîtrise de la variation du taux To achieve this result, research focused on controlling rate variation
d'hydratation de la couche d'oxyde.hydration of the oxide layer.
Lors des opérations de colmatage classique, ce taux varie très rapidement dans les valeurs intermédiaires, qu'il faut atteindre de façon compatible avec les exigences industrielles pour concilier les exigences During conventional clogging operations, this rate varies very rapidly in the intermediate values, which must be achieved in a manner compatible with the industrial requirements to reconcile the requirements.
opposées plus haut.opposite above.
Pour obtenir le résultat recherché, l'invention fournit un procédé de colmatage de la couche d'oxyde obtenue par une anodisation d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium en bain chromique, cette anodisation étant d'un type permettant l'obtention de performances très élevées en ce qui concerne la tenue à la corrosion, ce procédé ayant pour particularité que ledit colmatage est réalisé dans les conditions suivantes: Composition du bain: base: eau déminéralisée, bichromate de potassium ou de sodium 8 à 12 grammes par litre, p H: ajusté à: 4,5 à 6,5 par une addition In order to obtain the desired result, the invention provides a process for clogging the oxide layer obtained by anodizing aluminum or an aluminum alloy in a chromic bath, this anodizing being of a type which makes it possible to obtain very high performance with respect to corrosion resistance, this method having the particularity that said clogging is carried out under the following conditions: Bath composition: base: demineralized water, potassium or sodium dichromate 8 to 12 grams per liter , p H: adjusted to: 4.5 to 6.5 by addition
convenable de soude caustique.suitable caustic soda.
Température du bain: 75 à 850 C. Temps d'immersion: suffisant pour assurer un taux d'hydratation du revêtement d'alumine compris entre Bath temperature: 75 to 850 C. Immersion time: sufficient to ensure a level of hydration of the alumina coating between
8 et 15 %.8 and 15%.
On a constaté que le procédé selon l'invention permet d'obtenir une variation lente du taux d'hydratation et donc une grande précision dans la détermination de la valeur optimale L'obtention d'une hydratation devient It has been found that the process according to the invention makes it possible to obtain a slow variation in the degree of hydration and therefore a high degree of precision in the determination of the optimum value. The obtaining of a hydration becomes
ainsi industriellement réalisable.thus industrially feasible.
Le taux d'hydratation auquel on se réfère ici représente, en masse, la quantité d'eau fixée lors du colmatage, par rapport à la masse totale du revêtement (alumine + eau) Ce taux d'hydratation est déterminé par The hydration rate referred to here represents, by mass, the amount of water fixed during clogging, relative to the total weight of the coating (alumina + water). This hydration rate is determined by
un essai sur éprouvette.a test on a specimen.
On décrit, ci-après, le processus d'un tel essai: Après anodisation, les éprouvettes sont immédiatement rincées (eau déminéralisée), ramenées au laboratoire et séchées à l'air comprimé Elles sont ensuite pesées, soit Pl le poids de l'éprouvette avant colmatage Au fur et à mesure des pesées, les éprouvettes sont replacées sur les outillages et stockées dans le laboratoire La durée de l'opération pesée n'excède pas 5 minutes. The process of such an experiment is described below: After anodization, the specimens are immediately rinsed (demineralized water), taken back to the laboratory and dried with compressed air. They are then weighed, ie P1 the weight of the test tube before clogging As the weighs are weighed, the specimens are placed back on the tools and stored in the laboratory. The duration of the weighed operation does not exceed 5 minutes.
On procède ensuite à un colmatage comme indiqué ci- This is followed by a clogging as indicated below.
dessus Le temps de colmatage écoulé, les montages sont retirés, rincés à l'eau déminéralisée et séchés à l'air comprimé les éprouvettes sont à nouveau pesées, soit P 2 le poids de l'éprouvette après colmatage Les éprouvettes sont pesées une troisième fois après dissolution de la couche d'oxyde dans une solution phosphochromique, soit P 3 le poids de l'éprouvette dépourvue de sa couche d'oxyde. Toutes ces manipulations d'éprouvettes se font en The clogging time elapsed, the assemblies are removed, rinsed with demineralised water and dried with compressed air, the specimens are weighed again, or P 2 the weight of the specimen after clogging The specimens are weighed a third time after dissolving the oxide layer in a phosphochromic solution, P 3 is the weight of the specimen devoid of its oxide layer. All these manipulations of specimens are done in
gants blancs, en tenant les éprouvettes par les tranches. white gloves, holding test tubes by slices.
On procède ensuite au calcul du taux d'hydratation T: D Pl = P 2 P: désigne le poids de l'eau pris lors du colmatage, DP 2 = P 2 P 3 désigne le poids de l'alumine avec eau, D Pl P 2 Pl The hydration rate T is then calculated: D P = P 2 P: denotes the weight of the water taken during the clogging, DP 2 = P 2 P 3 denotes the weight of the alumina with water, D P P 2 Pl
T % = -= %T% = - =%
DP 2 P 2 P 3DP 2 P 2 P 3
Pour évaluer les performances du procédé selon la présente invention, on a traité, selon le procédé décrit ci-dessus, des alliages d'aluminium du type 2024 T 3 et 7075 T 73, préalablement anodisés selon le procédé "BF 5 " (marque déposée de la Société de GALVANOPLASTIE In order to evaluate the performance of the process according to the present invention, aluminum alloys of the type 2024 T 3 and 7075 T 73, previously anodized according to the "BF 5" process (registered trademark), were treated according to the process described above. of the GALVANOPLASTY Society
INDUSTRIELLE).INDUSTRIAL).
Ce procédé d'anodisation est décrit dans le document FR-A-2 278 790, qui décrit un procédé d'oxydation anodique de l'aluminium allié ou non, selon lequel on emploie un bain qui contient, à l'état neuf, entre 20 et grammes par litre d'anhydride chromique Cr O 3 et une quantité de chromate de chrome (Cr O 4)3 CR 2 comprise entre 0,5 gramme par litre et une limite supérieure qui est, selon le cas, 15 grammes par litre, ou la limite de solubilité de ce composé a la température d'emploi du bain De préférence, l'électrolyse est conduite sous une tension comprise entre 5 et 90 volts, à une température inférieure à 650 C Ce procédé permet d'édifier une couche capable d'assurer une bonne résistance à la corrosion, notamment en atmosphère saline, après colmatage, par exemple, en eau déminéralisée à ébullition Sans colmatage, il est précisé dans le brevet que la couche obtenue fournit une très bonne base pour les colles, This anodizing process is described in the document FR-A-2 278 790, which describes a process for anodic oxidation of aluminum, whether or not alloyed, in which a bath is used which contains, in the new state, between 20 and grams per liter of chromic anhydride Cr O 3 and an amount of chromium chromate (Cr O 4) 3 CR 2 of between 0.5 grams per liter and an upper limit which is, as the case, 15 grams per liter or the solubility limit of this compound at the temperature of use of the bath Preferably, the electrolysis is conducted at a voltage between 5 and 90 volts, at a temperature below 650 C. This method makes it possible to build a layer capable of ensuring good resistance to corrosion, especially in saline atmosphere, after clogging, for example in demineralized water to boiling Without clogging, it is specified in the patent that the layer obtained provides a very good base for glues,
vernis et peintures.varnishes and paints.
En ce qui concerne la tenue à la corrosion saline en l'absence de peinture, une série d'essais au brouillard salin neutre, selon la norme ISO 9227 1990 "NSS" (brouillard salin neutre), a donné le résultat suivant: aucune détérioration du substrat après 750 heures d'exposition. En ce qui concerne l'adhérence de la peinture, des essais ont été faits suivant une technique décrite par la Société INTERNATIONAL CELOMER, qui comprend l'application successive d'une couche de primaire d'accrochage P 99, à base de butyral phénolique, puis le dépôt d'un primaire anticorrosion PAC 33, puis une couche de finition PU 66, à base de polyuréthane, les désignations ci-dessus étant des marques déposées de la Société INTERNATIONAL CELOMER, la première couche ayant une épaisseur de 4 à 11 micromètres, le total des deux premières couches une épaisseur de 14 à 29 micromètres, et le total des trois couches une épaisseur de 39 à 64 micromètres Un essai d'adhérence "Q + S" selon la norme ISO 2409-1972 a donné comme résultat, avant et après immersion de 14 jours dans With regard to salt corrosion resistance in the absence of paint, a series of neutral salt spray tests, according to ISO 9227 1990 "NSS" (neutral salt spray), gave the following result: no deterioration substrate after 750 hours of exposure. Regarding the adhesion of the paint, tests were made according to a technique described by the INTERNATIONAL CELOMER company, which comprises the successive application of a layer of primer P 99, based on phenolic butyral, then the deposition of a PAC 33 anticorrosive primer followed by a polyurethane-based PU 66 topcoat, the above designations being registered trademarks of the INTERNATIONAL CELOMER Company, the first layer having a thickness of 4 to 11 micrometers , the total of the first two layers a thickness of 14 to 29 micrometers, and the total of the three layers a thickness of 39 to 64 micrometers A test of adhesion "Q + S" according to the standard ISO 2409-1972 gave as a result, before and after immersion of 14 days in
l'eau, le niveau O (excellent) de cette norme. water, the O level (excellent) of this standard.
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