WO2013160870A1 - PROCÉDÉ DE RÉALISATION D'UNE TÔLE À REVÊTEMENTS ZnAlMg COMPRENANT L'APPLICATION D'UNE SOLUTION ACIDE DE TRAITEMENT DE SURFACE ET D'UN ADHÉSIF, TÔLE ET ASSEMBLAGE CORRESPONDANTS - Google Patents

PROCÉDÉ DE RÉALISATION D'UNE TÔLE À REVÊTEMENTS ZnAlMg COMPRENANT L'APPLICATION D'UNE SOLUTION ACIDE DE TRAITEMENT DE SURFACE ET D'UN ADHÉSIF, TÔLE ET ASSEMBLAGE CORRESPONDANTS Download PDF

Info

Publication number
WO2013160870A1
WO2013160870A1 PCT/IB2013/053285 IB2013053285W WO2013160870A1 WO 2013160870 A1 WO2013160870 A1 WO 2013160870A1 IB 2013053285 W IB2013053285 W IB 2013053285W WO 2013160870 A1 WO2013160870 A1 WO 2013160870A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sheet
adhesive
surface treatment
weight
coatings
Prior art date
Application number
PCT/IB2013/053285
Other languages
English (en)
Inventor
Joëlle RICHARD
Eric Jacqueson
Audrey LHERMEROULT
Pascale FELTIN
Jean-Michel LEMAIRE
Original Assignee
Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. filed Critical Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L.
Publication of WO2013160870A1 publication Critical patent/WO2013160870A1/fr

Links

Classifications

    • 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
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • 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
    • 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
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/48—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
    • C23C22/53—Treatment of zinc or alloys based thereon
    • 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
    • C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20—Use of solutions containing silanes

Definitions

  • the present invention relates to a sheet comprising a steel substrate having two coated faces, a method for producing a sheet with ZnAIMg coatings comprising the application of an acid solution for surface treatment and an adhesive, sheet metal and corresponding assembly. each by a metal coating comprising zinc, magnesium and aluminum.
  • Such sheets are more particularly intended for the manufacture of parts for the automotive industry, without being limited thereto.
  • Metal coatings essentially comprising zinc and aluminum in a small proportion are traditionally used for their good protection against corrosion. These metal coatings are now in competition with coatings including zinc, magnesium and aluminum.
  • Such metal coatings will generally be referred to herein as zinc-aluminum-magnesium or ZnAIMg coatings.
  • magnesium significantly increases the corrosion resistance of these coatings, which can reduce their thickness or increase the guarantee of protection against corrosion over time.
  • the sheets are frequently assembled by means of adhesives for the production of certain parts of the vehicles, such as, for example, door sills.
  • adhesives may be structural, structural (for example "crash” type) or semi-structural adhesives, sealing mastics or setting mastics that are of various chemical natures, such as epoxy, polyurethane or rubber.
  • the adhesion of the adhesive to the sheet is evaluated on the one hand by measuring the tensile stress at break and on the other hand the compatibility of the adhesive and the sheet by visual determination of the nature of the break.
  • An object of the invention is therefore to provide a method of producing a ZnAIMg coated sheet which has a better compatibility with adhesives and therefore limits the risk of adhesive failure.
  • the invention firstly relates to a method according to claim 1.
  • the method may also include the features of claims 2 to 15, taken alone or in combination.
  • the invention also relates to a sheet according to claim 16 and to an assembly according to claim 17.
  • FIG. 1 is a diagrammatic sectional view illustrating the structure of a sheet obtained by a method according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic view illustrating a specimen used for a tensile test
  • FIGS. 3 and 4 are snapshots respectively showing superficial cohesive failure and adhesive failure.
  • Sheet 1 of FIG. 1 comprises a substrate 3 made of steel coated on each of its two faces 5 by a metal coating 7.
  • the coatings 7 present on the two faces 5 are similar and only one will be described in detail later.
  • the coating 7 generally has a thickness less than or equal to 25 ⁇ and conventionally aims to protect the substrate 3 against corrosion.
  • the coating 7 comprises zinc, aluminum and magnesium. It is particularly preferred that the coating 7 comprises between 0.1 and 10% by weight of magnesium and between 0.1 and 20% by weight of aluminum.
  • the coating 7 comprises more than 0.3% by weight of magnesium or between 0.3% and 4% by weight of magnesium and / or between 0.5 and 11% or even between 0.7 and 6% in weight of aluminum, or even between 1 and 6% by weight of aluminum.
  • the mass ratio Mg / Al between magnesium and aluminum in the coating 7 is strictly less than 1, or even strictly less than 0.9.
  • the substrate 3 obtained for example by hot rolling and cold.
  • the substrate 3 is in the form of a strip which is passed through a bath to deposit the coatings 7 by hot dipping.
  • the bath is a molten zinc bath containing magnesium and aluminum.
  • the bath may also contain up to 0.3% by weight of each of the optional addition elements such as Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni, Zr or Bi.
  • the bath may finally contain residual elements coming from the ingots or resulting from the passage of the substrate 3 in the bath, such as iron at a content of up to 5% by weight and generally between 2 and 4% by weight. .
  • the substrate 3 is for example spun by means of nozzles throwing a gas on either side of the substrate 3.
  • the coatings 7 are then allowed to cool in a controlled manner.
  • the strip thus treated can then be subjected to a so-called skin-pass step which allows it to be hardened so as to erase the elastic bearing, to fix the mechanical characteristics and to give it a roughness adapted to the subsequent operations that the sheet metal must undergo.
  • the means of adjusting the skin-pass operation is the rate of elongation which must be sufficient to achieve the objectives and minimum to maintain the ability of subsequent deformation.
  • the elongation rate is usually between 0.3 to 3%, and preferably between 0.3 and 2.2%.
  • the sheet 1 thus obtained can be wound before being cut, possibly shaped and assembled with other sheets 1 or other elements by users.
  • an adhesive 13 may be applied locally to an outer surface 15 of a coating 7 to allow for example to assemble the sheet 1 to another sheet and thus constitute a motor vehicle part.
  • the adhesive 13 may be any type of glue or putty conventionally used in the automotive industry.
  • the process for producing the sheet 1 comprises a step of applying an acidic surface treatment solution to the outer surfaces 15 of the metal coatings 7 before any subsequent application of an adhesive 13.
  • a surface treatment solution reacts with the outer surfaces 15 to form layers (not shown) improving the corrosion resistance and / or adhesion of further layers subsequently deposited on the outer surfaces 15.
  • the surface treatment solution is a conversion solution and the formed layers are conversion layers.
  • the conversion solution does not contain chromium. It can thus be a solution based on hexafluorotitanic acid or hexafluorozirconic acid.
  • the acidic treatment solution has, for example, a pH of between 1 and 4, preferably between 1 and 3.5, and more preferably between 1 and 3.
  • This solution may comprise, for example, hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid, in addition to its usual constituents.
  • the duration of application of the acid solution can be between 0.2s and 30s, and preferably between 0.2s and 15s, and more preferably between 0.5s and 15s, depending on the pH of the solution, the moment and the way it is applied.
  • This solution can be applied on the coating production line 7 or later, for example, after the sheet has been wound at the outlet of the coating deposition line 7.
  • This solution can be applied by immersion, sprinkling or any other system.
  • the temperature of the solution may for example be room temperature and subsequent rinsing and drying steps may be used.
  • a degreasing step for example by applying an alkaline solution to the outer surfaces 15.
  • the purpose of the degreasing step is to clean the outer surfaces and thus to remove traces of organic dirt, metal particles and dust.
  • this step does not alter the chemical nature of the outer surfaces with the exception of the weathering of any surface aluminum oxide / hydroxide layer.
  • the solution used for this degreasing step is non-oxidizing. Therefore, magnesium oxide or magnesium hydroxide are not formed on the outer surfaces during the degreasing step and more generally before the step of applying the adhesive 13.
  • the optional degreasing step and the surface treatment step may comprise other conventional sub-stages of rinsing, drying, etc.
  • each specimen 17 is prepared in the following manner.
  • Tabs 19 are cut in sheet 1 to be evaluated. These tongues 19 have dimensions of 25 mm per 100 mm.
  • the tabs 19 are glued by a seal 21 of the BM1496V adhesive, which is an epoxy-based "crash" adhesive marketed by Dow Automotive.
  • This adhesive has been selected because it is one of the adhesives leading most to adhesive breaks.
  • test piece 17 thus formed is then raised to 180 ° C. and held there for 30 minutes.
  • the tensile test is then carried out at an ambient temperature of 23 ° C. by imposing a pulling speed of 10 mm / min on one tongue 19, parallel thereto, while the other tongue 19 is fixed. The test is continued until the test piece 17 is broken.
  • Sheet 1 whose substrate 3 is a 1 mm thick IFHR 340 steel covered with coatings 7 comprising 3.7% of aluminum and 3% of magnesium, the remainder consisting of zinc and impurities inherent in the process. These coatings have thicknesses of approximately 10 ⁇ .
  • Sheet 1 was also pre-oiled with Quaker 6130 oil and a basis weight of 1 g / m 2 .
  • Table 1 summarizes the results obtained with surface treatment solutions on these sheets.
  • a solution of aminopropylsiloxane ( ⁇ -APS) and Various solutions of glycidoxypropylsiloxane ( ⁇ -GPS) at pH adjusted in an acid range were applied to the spin-coater and tested.
  • the hydrolysis time indicated is that corresponding to the preparation of the surface treatment solution.
  • the first line of the table is for a reference sample that has not undergone any surface treatment.

Abstract

Le procédé comprend au moins des étapes de : - fourniture d'un substrat (3) en acier présentant deux faces (5) revêtues par trempe du substrat (3) dans un bain, - application d'une solution acide de traitement de surface sur les surfaces extérieures (15) des revêtements métalliques (7), - application d'un adhésif (13) localement sur au moins une surface extérieure (15) d'un revêtement métallique (7).

Description

Procédé de réalisation d'une tôle à revêtements ZnAIMg comprenant l'application d'une solution acide de traitement de surface et d'un adhésif, tôle et assemblage correspondants La présente invention est relative à une tôle comprenant un substrat en acier présentant deux faces revêtues chacune par un revêtement métallique comprenant du zinc, du magnésium et de l'aluminium.
De telles tôles sont plus particulièrement destinées à la fabrication de pièces pour l'industrie automobile, sans pour autant y être limitées.
Les revêtements métalliques comprenant essentiellement du zinc et de l'aluminium en faible proportion (typiquement de l'ordre de 0,1 % en poids) sont traditionnellement utilisés pour leur bonne protection contre la corrosion. Ces revêtements métalliques sont à présent concurrencés notamment par les revêtements comprenant du zinc, du magnésium et de l'aluminium.
De tels revêtements métalliques seront globalement désignés ici sous le terme de revêtements zinc- aluminium- magnésium ou ZnAIMg.
L'ajout de magnésium augmente nettement la résistance à la corrosion de ces revêtements, ce qui peut permettre de réduire leur épaisseur ou d'augmenter la garantie de protection contre la corrosion dans le temps.
Dans l'industrie automobile notamment, les tôles sont fréquemment assemblées au moyen d'adhésifs pour la réalisation de certaines parties des véhicules, telles que, par exemple, des seuils de porte.
Ces adhésifs peuvent être des adhésifs structuraux, structuraux renforcés (par exemple de type « crash ») ou semi-structuraux, des mastics d'étanchéité ou encore des mastics de calage qui sont de natures chimiques variées, telles que époxy, polyuréthane ou caoutchouc.
Dans l'industrie automobile, l'association d'une tôle avec un adhésif est habituellement évaluée au moyen d'un test de traction sur une éprouvette formée de deux languettes de la tôle, ces languettes étant collées sur une partie de leur surface par l'adhésif.
A cette occasion, on évalue d'une part l'adhérence de l'adhésif sur la tôle par la mesure de la contrainte de traction à la rupture et d'autre part la compatibilité de l'adhésif et de la tôle par détermination visuelle de la nature de la rupture.
On peut à cette occasion observer principalement trois types, ou faciès, de rupture :
- la rupture cohésive, lorsque la rupture a lieu dans l'épaisseur de l'adhésif, - la rupture adhésive (fig. 4), lorsque la rupture a lieu à une des interfaces entre les languettes et l'adhésif,
- la rupture cohésive superficielle (fig. 3), lorsque la rupture a lieu dans l'adhésif au voisinage d'une interface entre les languettes et l'adhésif.
Dans l'industrie automobile, on cherche à éviter les ruptures adhésives qui traduisent une mauvaise compatibilité de l'adhésif avec la tôle.
Or, les tests de traction font apparaître des ruptures très majoritairement adhésives lors de l'utilisation de certains adhésifs habituels pour l'industrie automobile sur les tôles à revêtements ZnAIMg. On peut ainsi observer jusqu'à 100% de rupture adhésives avec les revêtements ZnAIMg et certains adhésifs.
De telles proportions de rupture adhésive ne sont pas acceptables pour les constructeurs automobiles, ce qui pourrait limiter l'usage de ces nouveaux revêtements ZnAIMg pour certaines applications.
Un but de l'invention est de donc de proposer un procédé de réalisation d'une tôle à revêtements ZnAIMg qui présente une meilleure compatibilité avec les adhésifs et limite donc les risques de rupture adhésive.
A cet effet, l'invention a pour premier objet un procédé selon la revendication 1 . Le procédé peut également comprendre les caractéristiques des revendications 2 à 15, prises isolément ou en combinaison.
L'invention a également pour objet une tôle selon la revendication 16 et un assemblage selon la revendication 17.
L'invention va à présent être illustrée par des exemples donnés à titre indicatif, et non limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe illustrant la structure d'une tôle obtenue par un procédé selon l'invention, et
- la figure 2 est un vue schématique illustrant une éprouvette utilisée pour un test de traction ;
- les figures 3 et 4 sont des clichés montrant respectivement une rupture cohésive superficielle et une rupture adhésive.
La tôle 1 de la figure 1 comprend un substrat 3 en acier recouvert sur chacune de ses deux faces 5 par un revêtement métallique 7.
On observera que les épaisseurs relatives du substrat 3 et des revêtements 7 le recouvrant n'ont pas été respectées sur la figure 1 afin de faciliter la représentation.
Les revêtements 7 présents sur les deux faces 5 sont analogues et un seul sera décrit en détail par la suite. Le revêtement 7 présente généralement une épaisseur inférieure ou égale à 25 μηι et vise de manière classique à protéger le substrat 3 contre la corrosion.
Le revêtement 7 comprend du zinc, de l'aluminium et du magnésium. On préfère en particulier que le revêtement 7 comprenne entre 0,1 et 10% en poids de magnésium et entre 0,1 et 20% en poids d'aluminium.
De préférence encore, le revêtement 7 comprend plus de 0,3% en poids de magnésium voire entre 0,3% et 4% en poids de magnésium et/ou entre 0,5 et 1 1 % voire entre 0,7 et 6% en poids d'aluminium, voire encore entre 1 et 6% en poids d'aluminium.
De préférence, le rapport massique Mg/AI entre le magnésium et l'aluminium dans le revêtement 7 est strictement inférieur à 1 , voire strictement inférieur à 0,9.
Pour réaliser la tôle 1 , on peut par exemple procéder comme suit.
On utilise un substrat 3 obtenu par exemple par laminage à chaud puis à froid. Le substrat 3 est sous forme d'une bande que l'on fait défiler dans un bain pour déposer les revêtements 7 par trempé à chaud.
Le bain est un bain de zinc fondu contenant du magnésium et de l'aluminium. Le bain peut également contenir jusqu'à 0,3% en poids de chacun des éléments optionnels d'addition tels que Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni, Zr ou Bi.
Ces différents éléments peuvent permettre, entre autres, d'améliorer la ductilité ou l'adhésion des revêtements 7 sur le substrat 3. L'homme du métier qui connaît leurs effets sur les caractéristiques des revêtements 7 saura les employer en fonction du but complémentaire recherché. Le bain peut enfin contenir des éléments résiduels provenant des lingots d'alimentation ou résultant du passage du substrat 3 dans le bain, tels que du fer à une teneur allant jusqu'à 5% en poids et généralement comprise entre 2 et 4% en poids.
Après dépôt des revêtements 7, le substrat 3 est par exemple essoré au moyen de buses projetant un gaz de part et d'autre du substrat 3. On laisse ensuite refroidir les revêtements 7 de façon contrôlée.
La bande ainsi traitée peut ensuite être soumise à une étape dite de skin-pass qui permet de l'écrouir de sorte à effacer le palier d'élasticité, à fixer les caractéristiques mécaniques et à lui conférer une rugosité adaptée aux opérations ultérieures que la tôle doit subir.
Le moyen de réglage de l'opération de skin-pass est le taux d'allongement qui doit être suffisant pour atteindre les objectifs et minimum pour conserver la capacité de déformation ultérieure. Le taux d'allongement est habituellement compris entre 0,3 à 3%, et préférence entre 0,3 et 2,2%. La tôle 1 ainsi obtenue peut être bobinée avant d'être découpée, éventuellement mise en forme et assemblée avec d'autres tôles 1 ou d'autres éléments par des utilisateurs.
Elle peut, de manière classique, être huilée à des fins de protection temporaire. Comme illustré schématiquement sur la figure 1 , un adhésif 13 peut être appliqué localement sur une surface extérieure 15 d'un revêtement 7 pour permettre par exemple d'assembler la tôle 1 à une autre tôle et ainsi constituer une partie de véhicule automobile. L'adhésif 13 peut être tout type de colle ou de mastic utilisé de manière classique dans l'industrie automobile.
Selon l'invention, le procédé de réalisation de la tôle 1 comprend une étape d'application d'une solution acide de traitement de surface sur les surfaces extérieures 15 des revêtements métalliques 7, avant éventuelle application ultérieure d'un adhésif 13.
On rappelle qu'une solution de traitement de surface réagit avec les surfaces extérieures 15 pour y former des couches (non-représentées) améliorant la résistance à la corrosion et/ou l'adhérence d'autres couches ultérieurement déposées sur les surfaces extérieures 15. Dans certaines variantes, la solution de traitement de surface est une solution de conversion et les couches formées sont des couches de conversion.
De préférence, la solution de conversion ne contient pas de chrome. Il peut ainsi s'agir d'une solution à base d'acide hexafluorotitanique ou hexafluorozirconique.
La solution acide de traitement a par exemple un pH compris entre 1 et 4, de préférence entre 1 et 3,5, et de préférence encore entre 1 et 3. Cette solution peut comprendre par exemple de l'acide chlorhydrique, de l'acide sulfurique ou de l'acide phosphorique, en plus de ses constituants habituels.
La durée d'application de la solution acide peut être comprise entre 0,2s et 30s , et de préférence entre 0,2s et 15s, et de préférence encore entre 0,5s et 15s, en fonction du pH de la solution, du moment et de la manière où elle est appliquée.
Cette solution peut être appliquée sur la ligne de réalisation des revêtements 7 ou ultérieurement, par exemple, après que la tôle a été bobinée en sortie de la ligne de dépôt des revêtements 7.
Cette solution peut être appliquée par immersion, aspersion ou tout autre système.
La température de la solution peut par exemple être la température ambiante et des étapes ultérieures de rinçage et de séchage peuvent être utilisées.
On peut également utiliser, en plus de l'étape d'application d'une solution acide de traitement de surface, une étape de dégraissage, par exemple par application d'une solution alcaline sur les surfaces extérieures 15. L'éventuelle étape de dégraissage a pour but de nettoyer les surfaces extérieures 15 et donc d'enlever les traces de salissure organique, de particules métalliques et de poussière.
De préférence, cette étape ne modifie pas la nature chimique des surfaces extérieures 15 à l'exception de l'altération d'une éventuelle couche d'oxyde/hydroxyde d'aluminium de surface. Ainsi, la solution employée pour cette étape de dégraissage est non-oxydante. On ne forme donc pas d'oxyde de magnésium ou d'hydroxyde de magnésium sur les surfaces extérieures 15 lors de l'étape de dégraissage et plus généralement avant l'étape d'application de l'adhésif 13.
L'éventuelle étape de dégraissage et l'étape de traitement de surface peuvent comprendre d'autres sous-étapes classiques de rinçage, de séchage....
Afin d'illustrer l'invention, des tests de traction ont été réalisés et vont être décrits à titre d'exemple non limitatifs.
Comme illustré par la figure 2, chaque éprouvette 17 est préparée de la façon suivante. On découpe des languettes 19 dans la tôle 1 à évaluer. Ces languettes 19 ont des dimensions de 25 mm par 100 mm. On colle les languettes 19 par un joint 21 de l'adhésif BM1496V, qui est une colle dite « crash » à base d'époxy et commercialisée par la société Dow Automotive.
Cet adhésif a été sélectionné car c'est un des adhésifs conduisant le plus à des ruptures adhésives.
L'éprouvette 17 ainsi constituée est ensuite portée à 180 'C et maintenue à cette dernière pendant 30 minutes.
L'essai de traction est ensuite réalisé à une température ambiante de 23 °C en imposant une vitesse de traction de 10mm/min à une languette 19, parallèlement à celle- ci, tandis que l'autre languette 19 est fixée. L'essai est poursuivi jusqu'à la rupture de l'éprouvette 17.
A l'issue de l'essai, on note la contrainte maximale de traction et on évalue visuellement la nature de la rupture.
Les essais ont été réalisés avec une tôle 1 dont le substrat 3 est un acier IFHR 340 de 1 mm d'épaisseur recouvert de revêtements 7 comprenant 3,7% d'aluminium et 3% de magnésium, le reste étant constitué de zinc et des impuretés inhérentes au procédé. Ces revêtements présentent des épaisseurs d'environ 10 μηι. La tôle 1 a également été préalablement huilée avec une huile Quaker 6130 et un grammage de 1 g/m2.
Le tableau 1 ci-dessous rassemble les résultats obtenus avec des solutions de traitement de surface sur ces tôles. Ainsi, une solution d'aminopropylsiloxane (γ-APS) et différentes solutions de glycidoxypropylsiloxane (γ-GPS) à des pH ajustés dans une gamme acide ont été appliquées au spin-coater et testées. Le temps d'hydrolyse indiqué est celui correspondant à la préparation de la solution de traitement de surface. La première ligne du tableau concerne un échantillon de référence qui n'a subi aucun traitement de surface.
Comme on peut le constater à la lecture du tableau 1 , l'utilisation de solutions acides de traitement de surface permet d'améliorer les faciès de rupture.
Figure imgf000007_0001
Tableau 1

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de réalisation d'une tôle (1 ), le procédé comprenant au moins des étapes de :
- fourniture d'un substrat (3) en acier présentant deux faces (5) revêtues chacune par un revêtement métallique (7) obtenu par trempe du substrat (3) dans un bain et refroidissement, chaque revêtement métallique (7) comprenant du zinc, entre 0,1 et 20% en poids d'aluminium et entre 0,1 et 10% en poids de magnésium, puis
- application d'une solution de traitement de surface acide sur les surfaces extérieures (15) des revêtements métalliques (7) pour former sur les surfaces extérieures (15) des couches améliorant la résistance à la corrosion et/ou l'adhérence, puis
- application d'un adhésif (13) localement sur au moins une surface extérieure (15) d'un revêtement métallique (7).
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel les revêtements métalliques (7) comprennent entre 0,3 et 10% en poids de magnésium.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les revêtements métalliques (7) comprennent entre 0,3 et 4% en poids de magnésium.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les revêtements métalliques (7) comprennent entre 0,5 et 1 1 % en poids d'aluminium.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel les revêtements métalliques (7) comprennent entre 0,7 et 6% en poids d'aluminium.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les revêtements métalliques (7) comprennent entre 1 et 6% en poids d'aluminium.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le rapport massique entre le magnésium et l'aluminium dans les revêtements métalliques (7) est strictement inférieur ou égal à 1 , de préférence strictement inférieur à 1 , et de préférence encore strictement inférieur à 0,9.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la solution de traitement de surface acide est appliquée pendant une durée comprise entre 0,2s et 30s sur les surfaces extérieures (15) des revêtements métalliques (7).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la solution de traitement de surface acide est appliquée pendant une durée comprise entre 0,2s et 15s sur les surfaces extérieures (15) des revêtements métalliques (7).
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la solution acide est appliquée pendant une durée comprise entre 0,5s et 15s sur les surfaces extérieures (15) des revêtements métalliques (7).
1 1 . Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la solution de traitement de surface acide a un pH compris entre 1 et 4.
12. Procédé selon la revendication 1 1 , dans lequel la solution de traitement de surface acide a un pH compris entre 1 et 3,5.
13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la solution de traitement de surface acide a un pH compris entre 1 et 3.
14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la solution de traitement de surface acide est une solution acide de conversion.
15. Procédé selon l'une des revendications précédentes, le procédé comprenant en outre, avant l'étape d'application de l'adhésif (13),, une étape de dégraissage par application d'une solution alcaline sur les surfaces extérieures (15) des revêtements métalliques (7).
16. Tôle (1 ) présentant deux faces (5) revêtues chacune par un revêtement métallique (7) comprenant du zinc, de l'aluminium et du magnésium, les revêtements métalliques (7) comprenant entre 0,1 et 20% en poids d'aluminium et entre 0,1 et 10% en poids de magnésium, un adhésif (13) étant appliqué localement sur au moins une surface extérieure (15) d'un revêtement (7), la tôle pouvant être réalisée par un procédé selon l'une des revendications précédentes.
17. Assemblage comprenant :
- une première tôle (1 ) selon la revendication 16,
- une deuxième tôle,
la première tôle (1 ) et la deuxième tôle (1 ) étant assemblées par l'intermédiaire de l'adhésif (13) de la première tôle (1 ).
PCT/IB2013/053285 2012-04-25 2013-04-25 PROCÉDÉ DE RÉALISATION D'UNE TÔLE À REVÊTEMENTS ZnAlMg COMPRENANT L'APPLICATION D'UNE SOLUTION ACIDE DE TRAITEMENT DE SURFACE ET D'UN ADHÉSIF, TÔLE ET ASSEMBLAGE CORRESPONDANTS WO2013160870A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/FR2012/050905 WO2013160565A1 (fr) 2012-04-25 2012-04-25 Procédé de réalisation d'une tôle à revêtements znalmg comprenant l'application d'une solution acide de traitement de surface et tôle correspondante.
FRPCT/FR2012/050905 2012-04-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013160870A1 true WO2013160870A1 (fr) 2013-10-31

Family

ID=48577188

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2012/050905 WO2013160565A1 (fr) 2012-04-25 2012-04-25 Procédé de réalisation d'une tôle à revêtements znalmg comprenant l'application d'une solution acide de traitement de surface et tôle correspondante.
PCT/IB2013/053285 WO2013160870A1 (fr) 2012-04-25 2013-04-25 PROCÉDÉ DE RÉALISATION D'UNE TÔLE À REVÊTEMENTS ZnAlMg COMPRENANT L'APPLICATION D'UNE SOLUTION ACIDE DE TRAITEMENT DE SURFACE ET D'UN ADHÉSIF, TÔLE ET ASSEMBLAGE CORRESPONDANTS

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2012/050905 WO2013160565A1 (fr) 2012-04-25 2012-04-25 Procédé de réalisation d'une tôle à revêtements znalmg comprenant l'application d'une solution acide de traitement de surface et tôle correspondante.

Country Status (1)

Country Link
WO (2) WO2013160565A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017121826A1 (fr) 2016-01-13 2017-07-20 Sika Technology Ag Adhésif époxyde monocomposant thermodurcissable doté d'une meilleure adhérence

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102031466B1 (ko) 2017-12-26 2019-10-11 주식회사 포스코 표면품질 및 내식성이 우수한 아연합금도금강재 및 그 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4663245A (en) * 1985-05-16 1987-05-05 Nippon Steel Corporation Hot-dipped galvanized steel sheet having excellent black tarnish resistance and process for producing the same
JP2007131906A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Nippon Steel Corp Ｚｎ系合金めっき鋼材
US20110008644A1 (en) * 2008-03-17 2011-01-13 Taisei Plas Co., Ltd. Bonded body of galvanized steel sheet and adherend, and manufacturing method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4663245A (en) * 1985-05-16 1987-05-05 Nippon Steel Corporation Hot-dipped galvanized steel sheet having excellent black tarnish resistance and process for producing the same
JP2007131906A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Nippon Steel Corp Ｚｎ系合金めっき鋼材
US20110008644A1 (en) * 2008-03-17 2011-01-13 Taisei Plas Co., Ltd. Bonded body of galvanized steel sheet and adherend, and manufacturing method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017121826A1 (fr) 2016-01-13 2017-07-20 Sika Technology Ag Adhésif époxyde monocomposant thermodurcissable doté d'une meilleure adhérence
US10738226B2 (en) 2016-01-13 2020-08-11 Sika Technology Ag Single-component thermosetting epoxy resin with improved adhesion

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013160565A1 (fr) 2013-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2859129B1 (fr) PROCÉDÉ DE RÉALISATION D'UNE TÔLE À REVÊTEMENTS ZnAlMg COMPRENANT L'APPLICATION D'UNE SOLUTION ACIDE ET D'UN ADHÉSIF, TÔLE ET ASSEMBLAGE CORRESPONDANTS
EP3250726B1 (fr) Procédé de préparation d'une tôle revêtue comprenant l'application d'une solution aqueuse comprenant un aminoacide et utilisation associée pour améliorer la compatibilité avec un adhésif
EP2841614B1 (fr) Procédé de réalisation d'une tôle à revêtements znalmg comprenant l'application d'efforts mécaniques sur les revêtements et d'un adhésif, tôle et assemblage correspondants
EP2954086B1 (fr) Ôle à revêtement znalmg à microstructure particulière et procédé de réalisation correspondant
CA2871672C (fr) Procede de realisation d'une tole a revetements znalmg huiles et tole correspondante
EP3250725B1 (fr) Procédé de préparation d'une tôle revêtue comprenant l'application d'une solution aqueuse comprenant un aminoacide et utilisation associée pour améliorer les propriétés tribologiques
WO2015052572A1 (fr) Tôle à revêtement znaimg à flexibilité améliorée et procédé de réalisation correspondant
EP2956563B1 (fr) Procédé de préparation d'une tôle à revêtement znmg ou znalmg comprenant l'application d'une solution basique d'un agent complexant les ions magnésium.
EP2841613B1 (fr) PROCÉDÉS DE RÉALISATION D'UNE TÔLE PRÉLAQUÉE À REVÊTEMENTS ZnAlMg ET TÔLE CORRESPONDANTE
WO2013160870A1 (fr) PROCÉDÉ DE RÉALISATION D'UNE TÔLE À REVÊTEMENTS ZnAlMg COMPRENANT L'APPLICATION D'UNE SOLUTION ACIDE DE TRAITEMENT DE SURFACE ET D'UN ADHÉSIF, TÔLE ET ASSEMBLAGE CORRESPONDANTS
JP6721406B2 (ja) アルミニウム合金材、接着樹脂層付きアルミニウム合金材、アルミニウム合金材の製造方法、及び接着樹脂層付きアルミニウム合金材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13727383

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13727383

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1