FR2708290A1 - Traitement de surface d'une tôle d'acier galvanisée à chaud avant sa mise en peinture. - Google Patents
Traitement de surface d'une tôle d'acier galvanisée à chaud avant sa mise en peinture. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2708290A1 FR2708290A1 FR9309244A FR9309244A FR2708290A1 FR 2708290 A1 FR2708290 A1 FR 2708290A1 FR 9309244 A FR9309244 A FR 9309244A FR 9309244 A FR9309244 A FR 9309244A FR 2708290 A1 FR2708290 A1 FR 2708290A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- surface treatment
- zinc
- treatment according
- hot
- sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 49
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 claims description 17
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 12
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 claims description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 8
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000002950 deficient Effects 0.000 abstract 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 8
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/002—Pretreatement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C14/021—Cleaning or etching treatments
- C23C14/022—Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2350/00—Pretreatment of the substrate
- B05D2350/60—Adding a layer before coating
- B05D2350/65—Adding a layer before coating metal layer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
Selon ce traitement de surface on dépose sous vide sur au moins une face de la tôle, une couche mince de zinc, d'épaisseur inférieure ou égale à 1 mum, soit par voie physique, notamment par évaporation sous vide de zinc par chauffage, soit par un autre procédé tel que la pulvérisation sous vide. Avant le dépôt de zinc sous vide, la surface de la tôle peut avantageusement être soumise à un prénettoyage ionique, par insufflation d'ions d'un gaz neutre. Ce procédé améliore notablement l'aspect esthétique des tôles galvanisées à chaud après peinture, ce qui diminue considérablement la mise au rebut des tôles défectueuses.
Description
La présente invention a pour objet un traitement de surface d'une tôle d'acier galvanisée à chaud avant sa mise en peinture, afin d'améliorer son aspect après peinture.
On connaît deux types de procédés pour déposer une couche de zinc sur une tôle : par galvanisation à chaud ou au trempé dans un bain de zinc en fusion, et par électrodéposition au moyen d'une anode de zinc consommée, les ions zinc se déposant sur la tôle qui fait office de cathode.
Le dépôt de zinc a pour but initial de protéger la tôle contre la corrosion, en vue des nombreuses utilisations possibles de ces tôles, notamment dans les domaines de l'automobile, du bâtiment et de ltélectro-ménager. La galvanisation à chaud ou au trempé permet l'obtention d'un revêtement de zinc de 10 à 2Oum d'épaisseur tandis que l'électrodéposition aboutit à une couche de 8 à lOpm d'épaisseur, présentant un bel aspect de surface. En revanche, les revêtements de zinc obtenus par galvanisation présentent un fleurage et une rugosité supérieure aux revêtements obtenus par électrodéposition, qui nuisent à l'aspect de surface de la tôle après peinture.
La rugosité d'un revêtement obtenu par électrodéposition de zinc sur une tôle ayant une rugosité initiale de 1 à 2pm, n' est en pratique que très légèrement supérieure à celle-ci, par exemple de 0,3pm.
Finalement une fraction des tôles traitées par galvanisation à chaud doit être mise au rebut. I1 est évidemment possible de n'utiliser que le procédé par électrodéposition, mais celui-ci est plus onéreux que la galvanisation à chaud.
L'invention a donc pour but d'améliorer l'aspect après peinture des tôles galvanisées à chaud. Une tôle d'acier d'épaisseur égale à 0,7mm est revêtue de zinc par galvanisation à chaud afin d'obtenir un revêtement de zinc d'épaisseur égale à lOpm sur chacune de ses faces.
Conformément à l'invention, on dépose sous vide sur la tôle une couche mince de zinc, d'épaisseur inférieure ou égale à îum environ, et par exemple égale à 0,3pm.
Avantageusement ce dépôt de zinc est effectué par voie physique, notamment par évaporation sous vide de zinc par chauffage (ce procédé étant souvent appelé "PVD"physical vapor deposition). Selon ce procédé, on fait évaporer du zinc contenu dans un creuset métallique ou céramique par chauffage, par effet Joule, par induction ou par bombardement électronique et par exemple par effet
Joule dans un four à résistance dont la température du bain est comprise entre 400 et 600"C, de préférence comprise entre 500 et 550"C et par exemple égale à 525"C.
Joule dans un four à résistance dont la température du bain est comprise entre 400 et 600"C, de préférence comprise entre 500 et 550"C et par exemple égale à 525"C.
Le creuset est disposé en regard d'une des faces de la tôle d'acier galvanisée à chaud à revêtir, et la vapeur métallique ainsi créée se condense sur la paroi froide constituée par ladite tôle d'acier. Le temps d'exposition de la tôle d'acier à l'atmosphère gazeuse de zinc dépend évidemment de l'épaisseur du film souhaité.
On réalise ainsi un tel dépôt d'un film mince de zinc sur la surface d'une tôle d'acier galvanisée à chaud dans une enceinte sous vide dont l'atmosphère est à une pression comprise entre 10-4 et 102 Pa, de préférence comprise entre 10-3 et 1 Pa et par exemple égale à 10-1
Pa, l'épaisseur du film mince de zinc étant supérieure ou égale à O,Olpm.
Pa, l'épaisseur du film mince de zinc étant supérieure ou égale à O,Olpm.
I1 est également possible d'effectuer le dépôt de zinc sous vide par un autre procédé comme par exemple par pulvérisation.
Le revêtement mince de zinc ainsi obtenu présente une épaisseur d'uniformité et de régularité satisfaisantes, recouvrant de manière homogène la surface de la tôle et permettant l'obtention d'un aspect plus esthétique après peinture, ce qui abaisse considérablement les mises au rebut.
Suivant une variante avantageuse du traitement de surface selon l'invention, préalablement au dépôt du film mince de zinc, on soumet la surface de la tôle d'acier galvanisée à chaud à revêtir à un prénettoyage par bombardement ionique de cette surface au moyen d'ions provenant d'au moins un gaz neutre (Ar, Xe, Kr), ou d'au moins un gaz réactif (02 F, H2, N2, un hydrocarbure volatil) ou d'un mélange d'au moins un gaz neutre et d'au moins un gaz réactif dans l'enceinte sous vide.
Par exemple, un gaz neutre tel que de l'argon est ionisé par application d'un champ électrostatique sur le substrat polarisé constitué par la tôle d'acier galvanisée à chaud.
Cette insufflation de jets d'ions de gaz neutre sur la surface de la tôle provoque une désorption des molécules adsorbées et donc un décapage des oxydes, permettant de nettoyer avantageusement la surface de la tôle. Ce prétraitement ne doit pas être excessivement long et en général ne doit pas dépasser 3 minutes, afin de ne pas chauffer la tôle à une température supérieure à 200"C. A titre d'exemple numérique indicatif, l'énergie du faisceau d'ions de gaz neutre peut être comprise entre 200 et 2000 eV, de préférence entre 400 et 800 eV et par exemple égale à 400 eV. Les densités de courant ionique recueillies sont comprises entre 0,1 et lmA/cm2, et par exemple égales à 0,2mA/cm2, et la dose d'ions lors du bombardement ionique ne dépasse pas 1018 ions/cm2.
surface de la tôle à un bombardement ionique, à partir d'au moins un gaz neutre (Ar, Xe, Kr) ou d'au moins un gaz réactif (02, F, H2, N2, C ayant pour origine un hydrocarbure volatil) ou d'un mélange contenant au moins un gaz neutre et au moins un gaz réactif. Ces gaz peuvent être différents de ceux utilisés pour la phase de prénettoyage ionique.
Les énergies et densités de courants ioniques pour cette phase sont du même ordre de grandeur que celles de la phase de prénettoyage ionique et sont par exemple respectivement égales à 400 eV et une densité de courant ionique de 0,2 mA/cm2. Ce bombardement modifie la microstructure superficielle et affine la taille des grains obtenus, en provoquant également une densification de la couche de zinc déposée, laquelle ne présente pas de porosité
Ce bombardement ionique peut être mis en oeuvre soit seul, soit en combinaison avec le prénettoyage ionique mentionné précédemment.
Ce bombardement ionique peut être mis en oeuvre soit seul, soit en combinaison avec le prénettoyage ionique mentionné précédemment.
Les essais décrits ci-après vont illustrer les différentes propriétés des tôles galvanisées à chaud traitées selon l'invention et les avantages qui en découlent.
La figure 1 est un graphique représentant les résultats d'une analyse par spectrométrie à décharge luminescente (SDL) pour un échantillon témoin d'une tôle galvanisée à chaud.
La figure 2 est un graphique analogue à la Fig.1, relatif à une tôle galvanisée à chaud et traitée conformément à l'invention.
La figure 3 est une mire transparente utilisée pour une mesure représentative de l'aspect de surface d'un échantillon de tôle traitée selon l'invention.
Essai 1
Cet essai a pour but de montrer l'adhérence d'une peinture sur des tôles d'acier galvanisées à chaud traitées selon l'invention après passage en milieu humide. Des échantillons de tôles d'acier de dimensions lOOx200 mm et d'épaisseur 0,7mm sont revêtues d'une couche de zinc d'épaisseur égale à 10 pm par un procédé classique de galvanisation à chaud.
Cet essai a pour but de montrer l'adhérence d'une peinture sur des tôles d'acier galvanisées à chaud traitées selon l'invention après passage en milieu humide. Des échantillons de tôles d'acier de dimensions lOOx200 mm et d'épaisseur 0,7mm sont revêtues d'une couche de zinc d'épaisseur égale à 10 pm par un procédé classique de galvanisation à chaud.
Ces échantillons sont numérotés de 1 à 4, l'é- chantillon 1 servant de témoin, et leur surface est soumise à un prénettoyage par bombardement ionique dans les conditions suivantes
gaz : argon
énergie des ions 400 eV
densité de courant ionique 0,2 mA/cm2
On effectue ensuite sur les échantillons 2 à 4 prénettoyés un dépôt sous vide de zinc au moyen d'un canon à électrons, pour obtenir des films minces de zinc d'épaisseur respectivement égales à 0,3 pm, 0,6pm et lpm.
gaz : argon
énergie des ions 400 eV
densité de courant ionique 0,2 mA/cm2
On effectue ensuite sur les échantillons 2 à 4 prénettoyés un dépôt sous vide de zinc au moyen d'un canon à électrons, pour obtenir des films minces de zinc d'épaisseur respectivement égales à 0,3 pm, 0,6pm et lpm.
Tous les échantillons sont alors phosphatés suivant une phosphatation tricationique (Zn, Mn, Ni) de type G958 et sont classiquement revêtus d'une peinture après avoir subi une cataphorèse de type PP G ED4 717/951, telle qu'utilisée pour les carrosseries de véhicules automobiles.
Le test d'adhérence humide consiste à immerger les échantillons 1 à 4 dans une cuve remplie d'eau à 40"C pendant 21 jours, puis à les laisser sécher à l'air libre pendant 24 heures et enfin à effectuer des incisions sur lesdits échantillons de manière à former un quadrillage au moyen d'un peigne à quadrillage conforme à la norme DIN 53151, les incisions atteignant l'acier des échantillons.
Un ruban adhésif de type SCOTCH toilé de référence FIE 301 est appliqué sur la partie quadrillée de chaque échantillon puis est retiré.
Pour évaluer l'adhérence de la peinture, un système de cotation visuelle de O à 5 est utilisé, l'indice 5 caractérisant une très mauvaise adhérence de la peinture.
Les résultats obtenus pour les quatre échantillons sont alors consignés dans le tableau ci-dessous
Echantillons 1 2 3 4
épaisseur du 0 0,3 0,6 1
film en pm
cotation 1 1 0 1
Ainsi on peut constater que les films minces de zinc déposés sous vide, quelles que soient leurs épaisseurs, n' ont pas d'influence sur la tenue au test d'adhérence humide.
Echantillons 1 2 3 4
épaisseur du 0 0,3 0,6 1
film en pm
cotation 1 1 0 1
Ainsi on peut constater que les films minces de zinc déposés sous vide, quelles que soient leurs épaisseurs, n' ont pas d'influence sur la tenue au test d'adhérence humide.
Essai 2
L'essai a également pour but de montrer l'adhérence d'une peinture sur des tôles d'acier galvanisées à chaud traitées selon l'invention.
L'essai a également pour but de montrer l'adhérence d'une peinture sur des tôles d'acier galvanisées à chaud traitées selon l'invention.
Des échantillons de tôles d'acier numérotés de 1 à 3 sont préparés dans les mêmes conditions que dans l'essai précédent, l'échantillon 1 servant de témoin et les échantillons 2 et 3 comportant chacun un film mince de zinc d'épaisseur respectivement égale à 0,7 pm et 1 pm.
Ces échantillons 1 à 3 sont ensuite soumis à l'opération de mise en peinture décrite dans l'essai précédent, et l'on effectue sur lesdits échantillons peints un test dit de gravillonnage qui consiste à projeter une quantité définie de grenaille par exemple lOOml en deux passages sous une pression d'air de 2 bars sur ces échantillons. Le test de gravillonnage donne lieu à une cotation allant de 1 à 9 et qui est représentative du degré d'écaillage de la peinture, la cotation 1 faisant référence à l'aspect le moins dégradé.
Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau suivant
Echantillons 1 2 3
épaisseur du 0 0,7 1
film en pm
cotation 1 1 2 et montrent que le dépôt sous vide d'un film mince de zinc sur une tôle d'acier galvanisée à chaud n'a aucune influence sur le bon comportement d'une tôle d'acier galvanisée à chaud face au gravillonnage.
Echantillons 1 2 3
épaisseur du 0 0,7 1
film en pm
cotation 1 1 2 et montrent que le dépôt sous vide d'un film mince de zinc sur une tôle d'acier galvanisée à chaud n'a aucune influence sur le bon comportement d'une tôle d'acier galvanisée à chaud face au gravillonnage.
Essai 3
Cet essai a été effectué sur des échantillons de tôles d'acier galvanisées à chaud identiques à ceux indiqués dans l'essai 1 et traités selon l'invention dans les mêmes conditions que précédemment.
Cet essai a été effectué sur des échantillons de tôles d'acier galvanisées à chaud identiques à ceux indiqués dans l'essai 1 et traités selon l'invention dans les mêmes conditions que précédemment.
L'essai a consisté à phosphater par une opération de phosphatation de type G 958 tricationique (Zn, Mn, Ni) les échantillons ainsi préparés puis à effectuer une analyse de type SDL et une observation au microscope électronique à balayage.
Les résultats de cet essai ont montré que le traitement de phosphatation s'applique aussi bien à une tôle d'acier galvanisée à chaud revêtue par dépôt sous vide d'un film mince de zinc, qu'à une simple tôle d'acier galvanisée à chaud.
En effet la Demanderesse a pu constater que les temps de phosphatation (26-27s) et les tailles de cristaux (environ 4 pm) sont identiques, le recouvrement du revête ment de zinc par les cristaux paraissant également similaire.
Essai 4
Cet essai consiste à effectuer une analyse SDL (spectrométrie à décharge luminescente) sur des échantillons de tôles d'acier galvanisées à chaud préparés dans les mêmes conditions que dans l'essai 1, mais n'ayant pas subi les étapes de l'opération de mise en peinture. Les analyses SDL d'un échantillon témoin et d'un échantillon traité selon l'invention sont respectivement représentées sur les Fig.l et 2.
Cet essai consiste à effectuer une analyse SDL (spectrométrie à décharge luminescente) sur des échantillons de tôles d'acier galvanisées à chaud préparés dans les mêmes conditions que dans l'essai 1, mais n'ayant pas subi les étapes de l'opération de mise en peinture. Les analyses SDL d'un échantillon témoin et d'un échantillon traité selon l'invention sont respectivement représentées sur les Fig.l et 2.
On distingue nettement le film de zinc sur la
Fig.2 et le pic d'aluminium à l'interface dudit film et du revêtement de zinc déposé par galvanisation à chaud.
Fig.2 et le pic d'aluminium à l'interface dudit film et du revêtement de zinc déposé par galvanisation à chaud.
Ce pic d'aluminium est caractéristique de l'aluminium de peau présent à la surface d'une tôle d'acier galvanisée à chaud.
Cet essai montre que le zinc déposé sous vide reste en surface et masque l'aluminium présent à la surface du revêtement de zinc déposé par galvanisation à chaud.
Essai 5
Le but de cet essai est de montrer l'amélioration de l'aspect des tôles d'acier galvanisées à chaud traitées selon l'invention après leur mise en peinture, par rapport à l'aspect de simples tôles d'acier galvanisées à chaud et peintes.
Le but de cet essai est de montrer l'amélioration de l'aspect des tôles d'acier galvanisées à chaud traitées selon l'invention après leur mise en peinture, par rapport à l'aspect de simples tôles d'acier galvanisées à chaud et peintes.
Des échantillons de tôles d'acier de dimensions llOOx200 mm et d'épaisseur égale à 0,7mm sont revêtus d'une couche de zinc d'épaisseur égale à lOpm par un procédé classique de galvanisation à chaud. Ces échan tillons sont numérotés de 1 à 4, l'échantillon 1 servant de témoin, et leur surface est soumise à un prénettoyage par bombardement ionique dans les conditions suivantes
gaz : argon
énergie des ions 400 eV
densité de courant ionique 0,2 mA/cm2
On effectue ensuite sur les échantillons 2 à 4 prénettoyés un dépôt sous vide au moyen d'un canon à électrons pour obtenir des films minces de zinc d'épaisseurs respectivement égales à 0,3 pm, 0,7 pm et 1 pm.
gaz : argon
énergie des ions 400 eV
densité de courant ionique 0,2 mA/cm2
On effectue ensuite sur les échantillons 2 à 4 prénettoyés un dépôt sous vide au moyen d'un canon à électrons pour obtenir des films minces de zinc d'épaisseurs respectivement égales à 0,3 pm, 0,7 pm et 1 pm.
Tous les échantillons sont alors phosphatés suivant une phosphatation tricationique (Zn, Mn, Ni) de type G958, et sont classiquement revêtus d'une peinture après avoir subi une cataphorèse de type PPGED4 717/958 telle qu'utilisée pour les carrosseries de véhicules automobiles.
L'essai pratiqué sur les échantillons 1 à 4 consiste à mesurer leur DOI (distinctness of image) qui révèle l'aptitude d'une surface à réfléchir des images plus ou moins nettes, la mesure du DOI prenant en compte la tension et le brillant du film de peinture.
Pour effectuer la mesure du DOI des surfaces peintes des échantillons 1 à 4, on utilise un appareil commercialisé par la société CHIMILAB ESSOR et comportant une mire transparente telle que celle de la Fig.3, sur laquelle sont dessinés des anneaux ouverts répartis en plusieurs zones juxtaposées, la première de ces zones étant occupée par des anneaux identiques de diamètre élevé et une cotation de 10 figurant au dessus de cette zone.
De proche en proche, les zones suivantes sont occupées par des anneaux identiques dans chaque zone considérée et dont le diamètre décroît d'une zone à l'autre, à chacune de ces zones correspondant une cotation de plus en plus élevée qui va, par saut de 10 jusqu'à la cotation de 100.
Ainsi, pour chaque échantillon, on projette l'image de la mire sur l'une des faces de celui-ci à l'aide d'une lumière, et l'opérateur qui effectue l'essai attribue une cotation correspondant au plus petit anneau parfaitement visible lorsqu'il observe la surface peinte sous un angle d'incidence de 30".
Les résultats de cet essai figurent dans le tableau ci-après
échantillons 1 2 3 4
épaisseur du film 0 0,3 0,7 1
en um
DOI 85 100 100 90
Ces résultats sont très significatifs puisqu'ils montrent que le traitement de surface selon l'invention de tôles d'acier galvanisées à chaud améliore très nettement l'aspect de ces tôles après leur mise en peinture.
échantillons 1 2 3 4
épaisseur du film 0 0,3 0,7 1
en um
DOI 85 100 100 90
Ces résultats sont très significatifs puisqu'ils montrent que le traitement de surface selon l'invention de tôles d'acier galvanisées à chaud améliore très nettement l'aspect de ces tôles après leur mise en peinture.
Le traitement de surface selon l'invention est simple et économique, et respecte de plus l'environnement.
Il permet d'obtenir, sans frais supplémentaires élevés, une qualité de surface après peinture des tôles galvanisées à chaud équivalente à celle des tôles revêtues de zinc par électrodéposition.
Claims (16)
1. Traitement de surface d'une tôle d'acier galvanisée à chaud, caractérisé en ce que l'on dépose sous vide sur au moins une face de la tôle d'acier un film mince de zinc, d'épaisseur inférieure ou égale à lpm environ.
2. Traitement de surface selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dépôt sous vide est effectué par voie chimique.
3. Traitement de surface selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dépôt sous vide est effectué par voie physique.
4. Traitement de surface selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dépôt sous vide est effectué par pulvérisation.
5. Traitement de surface selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dépôt sous vide est effectué par évaporation de zinc.
6. Traitement de surface selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on fait évaporer le zinc sous une pression comprise entre 10-4 et 102 Pa et de préférence comprise entre 10-3 et 1 Pa.
7. Traitement de surface selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'évaporation de zinc est provoquée par chauffage par effet Joule, par induction ou par bombardement électronique.
8. Traitement de surface selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que préalablement au dépôt de zinc sous vide on soumet la face de la tôle d'acier à un bombardement ionique dans un gaz ou un mélange gazeux formé par au moins un gaz neutre et/ou au moins un gaz réactif.
9. Traitement de surface selon la revendication 8, caractérisé en ce que la dose d'ions lors du bombardement ionique ne dépasse pas 1018 ions/cm2.
10. Traitement de surface selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que simultanément au dépôt de zinc sous vide on procède à un bombardement ionique de la face de la pièce métallique dans un gaz ou un mélange gazeux contenant au moins un gaz neutre et/ou au moins un gaz réactif.
11. Traitement de surface selon la revendication 8 ou 10, caractérisé en ce que le gaz neutre est choisi parmi le groupe (Ar, Xe, Kr).
12. Traitement de surface selon la revendication 8 ou 10, caractérisé en ce que le gaz réactif est choisi parmi le groupe (02, F, C, H2, N2), le C étant issu d'un hydrocarbure volatil.
13. Traitement de surface selon la revendication 8 ou 10, caractérisé en ce que l'énergie des ions est comprise entre 200 et 2000 eV et de préférence comprise entre 400 et 800 eV.
14. Traitement de surface selon la revendication 8 ou 10, caractérisé en ce que la densité de courant ionique est comprise entre 0,1 et 5 mA/cm2.
15. Tôle d'acier galvanisée à chaud obtenue par le traitement de surface selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que ladite tôle comporte sur au moins une face un film mince de zinc d'épaisseur au plus égale à 1 pm.
16. Tôle d'acier selon la revendication 15, caractérisée en ce que l'épaisseur du film mince de zinc est supérieure ou égale à 0,01 pm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9309244A FR2708290B1 (fr) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | Traitement de surface d'une tôle d'acier galvanisée à chaud avant sa mise en peinture. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9309244A FR2708290B1 (fr) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | Traitement de surface d'une tôle d'acier galvanisée à chaud avant sa mise en peinture. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2708290A1 true FR2708290A1 (fr) | 1995-02-03 |
FR2708290B1 FR2708290B1 (fr) | 1995-10-20 |
Family
ID=9449682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9309244A Expired - Fee Related FR2708290B1 (fr) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | Traitement de surface d'une tôle d'acier galvanisée à chaud avant sa mise en peinture. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2708290B1 (fr) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0780485A1 (fr) * | 1995-12-20 | 1997-06-25 | RECHERCHE ET DEVELOPPEMENT DU GROUPE COCKERILL SAMBRE, en abrégé: RD-CS | Procédé et dispositif pour le décapage d'un substrat métallique |
FR2843130A1 (fr) * | 2002-08-05 | 2004-02-06 | Usinor | Procede de revetement de la surface d'un materiau metallique, dispositif pour sa mise en oeuvre et produit ainsi obtenu |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3278331A (en) * | 1965-07-26 | 1966-10-11 | Pennsalt Chemicals Corp | Process for coating steel with zinc |
FR2314263A1 (fr) * | 1975-06-13 | 1977-01-07 | Anvar | Procede de realisation d'un depot de corps a base de metal ou metalloide |
EP0047987A1 (fr) * | 1980-09-12 | 1982-03-24 | Nippon Steel Corporation | Matériau enacier revêtu par électrodéposition cationique |
EP0269144A1 (fr) * | 1986-10-31 | 1988-06-01 | N.V. Bekaert S.A. | Procédé et appareil pour le traitement d'un substrat allongé, revêtu, substrats ainsi traités et articles fabriqués en matériaux polymériques renforcés avec ces substrats |
US4992298A (en) * | 1988-10-11 | 1991-02-12 | Beamalloy Corporation | Dual ion beam ballistic alloying process |
EP0418905A2 (fr) * | 1989-09-22 | 1991-03-27 | Dornier Luftfahrt Gmbh | Revêtements résistants à la corrosion et à la friction |
-
1993
- 1993-07-27 FR FR9309244A patent/FR2708290B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3278331A (en) * | 1965-07-26 | 1966-10-11 | Pennsalt Chemicals Corp | Process for coating steel with zinc |
FR2314263A1 (fr) * | 1975-06-13 | 1977-01-07 | Anvar | Procede de realisation d'un depot de corps a base de metal ou metalloide |
EP0047987A1 (fr) * | 1980-09-12 | 1982-03-24 | Nippon Steel Corporation | Matériau enacier revêtu par électrodéposition cationique |
EP0269144A1 (fr) * | 1986-10-31 | 1988-06-01 | N.V. Bekaert S.A. | Procédé et appareil pour le traitement d'un substrat allongé, revêtu, substrats ainsi traités et articles fabriqués en matériaux polymériques renforcés avec ces substrats |
US4992298A (en) * | 1988-10-11 | 1991-02-12 | Beamalloy Corporation | Dual ion beam ballistic alloying process |
EP0418905A2 (fr) * | 1989-09-22 | 1991-03-27 | Dornier Luftfahrt Gmbh | Revêtements résistants à la corrosion et à la friction |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
S. SCHILLER ET AL: "PRETREATMENT OF METALLIC SUBSTRATES WITH THE PLASMATRON", THIN SOLID FILMS, vol. 51, no. 2, June 1978 (1978-06-01), LAUSANNE CH, pages 189 - 196 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0780485A1 (fr) * | 1995-12-20 | 1997-06-25 | RECHERCHE ET DEVELOPPEMENT DU GROUPE COCKERILL SAMBRE, en abrégé: RD-CS | Procédé et dispositif pour le décapage d'un substrat métallique |
BE1009839A3 (fr) * | 1995-12-20 | 1997-10-07 | Cockerill Rech & Dev | Procede et dispositif pour le nettoyage d'un substrat metallique. |
FR2843130A1 (fr) * | 2002-08-05 | 2004-02-06 | Usinor | Procede de revetement de la surface d'un materiau metallique, dispositif pour sa mise en oeuvre et produit ainsi obtenu |
WO2004015169A2 (fr) * | 2002-08-05 | 2004-02-19 | Usinor | Procede de revetement de la surface d'un materiau metallique, dispositif pour sa mise en oeuvre et produit ainsi obtenu |
WO2004015169A3 (fr) * | 2002-08-05 | 2004-05-13 | Usinor | Procede de revetement de la surface d'un materiau metallique, dispositif pour sa mise en oeuvre et produit ainsi obtenu |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2708290B1 (fr) | 1995-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2652166B1 (fr) | Tôle d'acier comprenant un revêtement multicouche | |
FR2731234A1 (fr) | Traitement de surface au chrome de supports a base de nickel | |
FR2660939A1 (fr) | Revetement resistant a l'usure et procede de fabrication de celui-ci. | |
EP0630987B1 (fr) | Procédé de revêtement de peinture par cataphorèse d'une pièce en acier galvanisé-allié | |
KR101353451B1 (ko) | 도금강판 및 이의 제조방법 | |
FR2708290A1 (fr) | Traitement de surface d'une tôle d'acier galvanisée à chaud avant sa mise en peinture. | |
EP0470878B1 (fr) | Revêtement anti-usure sur un substrat à base titane | |
EP0636709A1 (fr) | Procédé de traitement de surface de pièces métalliques | |
FR2596775A1 (fr) | Revetement dur multicouches elabore par depot ionique de nitrure de titane, carbonitrure de titane et i-carbone | |
EP3055440B1 (fr) | Tôle d'acier peinte munie d'un revêtement de zinc | |
US20120045582A1 (en) | Process for Coating Discrete Articles with a Zinc-Based Alloyed Layer | |
US9909207B1 (en) | Ion vapor deposition of aluminum on non-metallic materials | |
KR100671422B1 (ko) | 스퍼터링에 의한 알루미늄 피막 형성방법 | |
Jędrusik et al. | Characterisation of oxide coatings produced on aluminum alloys by MAO and chemical methods | |
BE1010720A3 (fr) | Procede et dispositif pour revetir en continu un substrat en mouvement au moyen d'un alliage metallique en phase vapeur. | |
KR940000082B1 (ko) | 내식성이 우수하고 외관이 미려한 실리콘/아연 이층도금강판의 제조방법 | |
FR2707894A1 (fr) | Traitement de surface d'une tôle d'acier revêtue de zinc ou d'alliage de zinc avant sa mise en peinture. | |
BE1005421A6 (fr) | Procede pour deposer en continu un revetement multicouche sur une bande metallique. | |
EP0890655B1 (fr) | Procédé de traitement de surface de tôles d'acier galvanisé allié et tôle obtenue. | |
Hashimoto et al. | Surface modification of stainless steel in plasma environments | |
EP0781859A1 (fr) | Procédé de depÔt d'un revêtement | |
FR2653137A1 (fr) | Procede de traitement de surface de produits siderurgiques par action d'un plasma. | |
Reinhold et al. | New aspects of EB-PVD for large area coating of metal strips | |
Wu et al. | Protection against lead-free solder in wave-soldering by Ti/TiC coatings prepared by filtered cathodic arc deposition | |
KR940000083B1 (ko) | 내식성, 밀착성 및 가공성이 우수한 주석/아연 이층도금강판 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |