Galvanisation : le procédé de galvanisation

La galvanisation est un procédé de revêtement consistant à recouvrir des produits semi-finis, des composants ou des assemblages en fer ou en acier d'une fine couche de zinc pur. Ce procédé peut être mis en œuvre selon différentes méthodes. Par rapport à d'autres types de revêtement, la galvanisation offre, en plus du revêtement passif, une protection active contre la corrosion. Cela signifie que la couche de zinc exerce un effet cathodique par rapport au fer et agit comme une anode sacrificielle. Cela augmente considérablement la durée de vie des pièces revêtues.

Il existe plusieurs méthodes pour appliquer une couche de zinc sur une pièce. Les plus couramment utilisées dans la pratique sont les suivantes :

• la galvanisation à chaud (trempage à chaud)
• la galvanisation (zincage par électrolyse)
• la galvanisation mécanique
• Zingage par projection
• Zingage par diffusion (méthode Sherard)

En raison des différences parfois considérables entre ces procédés, le terme « galvanisation » n’est significatif que dans certaines limites. Selon la terminologie technique, le point commun à tous les procédés de zingage est la formation d’un revêtement anticorrosion à base de zinc pur. Les types de revêtements utilisant des peintures à base de poussière de zinc ou le revêtement par lamelles de zinc ne relèvent donc pas du zingage.

Lors de la galvanisation à chaud, le revêtement de zinc est obtenu par immersion de la pièce ou du composant préalablement traité dans un bain de zinc fondu. La température du bain de zinc est d'environ 450 °C. De plus, les techniciens font la distinction entre la galvanisation à la pièce et la galvanisation en continu, souvent appelée également galvanisation Sendzimir, galvanisation en continu ou galvanisation en bande.

Le galvanisage à la pièce est généralement utilisé pour le revêtement d’une rampe d’escalier fabriquée sur mesure, afin de la protéger durablement contre la rouille. Les produits semi-finis tels que les tôles, les bandes ou les profilés sont le plus souvent galvanisés en continu. Ces deux procédés permettent d’obtenir des épaisseurs de couche de zinc différentes. Alors que la couche de zinc obtenue par galvanisation à la pièce mesure entre 50 et 150 micromètres, la galvanisation à chaud en continu ne permet d’atteindre que des épaisseurs de couche allant jusqu’à 40 micromètres.

Galvanisation à l'unité

• Idéal pour les pièces et les constructions uniques, fabriquées sur mesure
• Immersion totale de la pièce prétraitée dans le bain de zinc en fusion
• Permet d'obtenir des épaisseurs de revêtement élevées
• Protection anticorrosion robuste et durable
• Les composants sont protégés de manière fiable contre la corrosion sur toute leur surface, à l'intérieur comme à l'extérieur, y compris au niveau des arêtes de coupe

Galvanisation en continu (galvanisation de bandes)

• Les produits semi-finis, tels que les bandes d'acier ou les profilés, traversent en continu un bain de zinc avant leur transformation ultérieure.
• Épaisseur de la couche de zinc inférieure à celle obtenue par galvanisation à la pièce
• La couche de zinc est détruite au niveau des arêtes de coupe lors des opérations suivantes (poinçonnage, découpe, etc.)

La norme DIN EN ISO 1461 constitue le référentiel le plus important en matière de galvanisation à chaud de pièces individuelles. Cette norme s'applique à l'échelle européenne. En tant que norme ISO, elle revêt également une importance mondiale. Elle définit l'ensemble des exigences relatives à la galvanisation à chaud de pièces individuelles ainsi que les prescriptions d'essai correspondantes. Toutefois, la norme DIN EN ISO 1461 définit uniquement les prestations que l'entreprise spécialisée dans la galvanisation doit fournir. L'entreprise de galvanisation à chaud n'est pas responsable des défauts survenant lors du transport ultérieur ou du montage des pièces galvanisées. Pour la galvanisation en continu de bandes, ce sont les normes DIN EN 10346 et DIN EN 10143 qui s’appliquent. Ces normes définissent l’ensemble des exigences et des prescriptions d’essai relatives à la nature et à l’épaisseur du revêtement de zinc. La réparation qualifiée des défauts y est également expliquée en détail. La galvanisation du fil barbelé fait l'objet d'une norme spécifique, à savoir les normes DIN EN ISO 10244-1 et -2.

En galvanoplastie, la galvanisation est un procédé qui sert, d’une part, à la protection contre la corrosion et, d’autre part, à la finition de surface de pièces en acier les plus diverses. Étant donné qu’elle est relativement économique, la galvanisation est très couramment utilisée, par exemple, dans l’industrie automobile. Lors du procédé de galvanisation, le revêtement de zinc est formé à l'aide d'un courant électrique. Pour cela, les pièces à galvaniser sont plongées dans un bain d'électrolyte acide ou alcalin, où elles font office de cathode. L’électrode faisant office d’anode est constituée de zinc pur. Pendant la galvanisation, l’acier ne forme pas d’alliage avec le zinc. Il se forme une couche de zinc relativement fine, qui protège parfaitement les pièces galvanisées contre la corrosion.

Dans le cadre de la galvanisation mécanique, souvent appelée « mechanical plating » par les experts, le revêtement de zinc protégeant contre la corrosion est obtenu sans intervention thermique ni électrolytique. Ce type de galvanisation est donc idéal pour les pièces susceptibles de se déformer ainsi que pour les pièces trempées telles que les vis, les écrous ou les petites pièces en acier à ressort. Le processus de galvanisation se déroule de manière entièrement automatique dans un tambour rotatif rempli d’une substance chimique, de poudre de verre et de poudre de zinc. Tandis que les billes de verre « martèlent » pour ainsi dire la poudre de zinc sur la pièce, une réaction chimique contrôlée garantit la formation d’une liaison solide entre l’acier et le zinc. La zingage mécanique permet d’obtenir des surfaces zinguées très homogènes. Cependant, l’aspect esthétique et la résistance de l’adhérence sont nettement inférieurs à ceux du zingage galvanique, de sorte que le zingage mécanique est relativement peu utilisé dans la pratique et que son recours est toujours mûrement réfléchi.

Lors du zingage par projection, un fil de zinc pur est fondu à l'aide d'une flamme ou d'un arc électrique, pulvérisé en particules infimes par de l'air comprimé, puis projeté de manière ciblée sur la pièce à traiter. Il est important que les composants, pièces ou structures aient été sablés avant la galvanisation. Le sablage permet de former une surface poreuse à laquelle les particules de zinc adhèrent très bien, ce qui donne naissance à une couche de protection anticorrosion solide et durable. Comme pour la galvanisation mécanique, la contrainte thermique est négligeable dans le cas de la galvanisation par projection. Ce procédé est donc particulièrement adapté aux constructions susceptibles de se déformer et aux grandes surfaces. Toutefois, le zingage par projection atteint ses limites dans les zones difficiles d’accès, les contre-dépouilles et les cavités ; il ne convient donc pas aux réservoirs, aux tubes intérieurs et aux composants similaires.