Procédés nanotechnologiques de nouvelle génération pour le traitement des surfaces métalliques avant peinture.

Qu’est-ce que la phosphatation ?

L’une des premières technologies développées et les plus utilisées pour le traitement des surfaces métalliques avant peinture est la phosphatation. La phosphatation est un procédé industriel largement employé comme prétraitement chimique pour la protection des surfaces métalliques. Elle consiste en la formation d’une couche superficielle de conversion en phosphate métallique, généralement à base de Fe (phosphatation amorphe) et/ou de Zn. Les couches formées remplissent une double fonction : la passivation par effet barrière vis-à-vis de l’oxygène, limitant la corrosion du métal, et la promotion de l’adhérence de revêtements supplémentaires, tels que les peintures. La phosphatation amorphe (au fer) offre une grande simplicité d’application, une facilité de contrôle élevée et une qualité adaptée aux matériaux exposés à des environnements de corrosivité faible à moyenne. La phosphatation au zinc, en revanche, est un procédé de traitement plus complexe, conçu pour atteindre des niveaux de qualité maximaux, même dans des environnements très corrosifs. Cette technologie est largement utilisée dans de nombreuses industries, notamment l’automobile, la sous-traitance automobile, l’industrie du coil, l’électroménager, etc. Cependant, elle implique un plus grand nombre d’étapes de procédé, un contrôle rigoureux, la formation de boues contenant des métaux lourds, la formation d’incrustations dans les installations, une fréquence élevée des opérations de maintenance, une forte consommation d’eau ainsi qu’une consommation énergétique importante pour le chauffage des bains.

Technologies alternatives à la phosphatation amorphe: procédés nanotechnologiques de première génération.

Chez PROQUIMIA, depuis plus de 20 ans, le choix a été fait d’investir dans la recherche et le développement de technologies de conversion alternatives à la phosphatation, plus respectueuses de l’environnement, techniquement et économiquement performantes, et offrant des performances en résistance à la corrosion et en adhérence des peintures comparables à celles des couches phosphatées.   Avec la mise en œuvre de la première génération de revêtements de conversion nanotechnologiques développés la gamme CONVERCOAT principalement basés sur des technologies de dépôt d’oxydes céramiques de zirconium, des économies significatives ont été réalisées en termes de consommation d’énergie et d’eau, ainsi qu’une réduction des opérations de maintenance et de l’impact environnemental, tout en maintenant un niveau de performance anticorrosion égal ou supérieur à celui de la phosphatation amorphe. Cependant, lorsque l’on compare les performances anticorrosion à celles obtenues avec la technologie traditionnelle de phosphatation au zinc, ce niveau de performance n’est pas encore atteint.

Les procédés nanotechnologiques peuvent-ils atteindre le même niveau de performance anticorrosion que la phosphatation au zinc ?

Le défi est lancé : atteindre le même niveau de performance que le phosphate de zinc en développant une deuxième génération de produits nanotechnologiques, tout en conservant les avantages de cette technologie. Issu de ce besoin et de la philosophie d’amélioration continue de PROQUIMIA, le projet de RDI intitulé NACAR (NAnoCouches à Haut Rendement) a été mené au cours des deux dernières années. Ce projet a été cofinancé par le CDTI et le FEDER sous le numéro de dossier IDI-20220983. Il a permis le développement d’un procédé nanotechnologique de nouvelle génération, dénommé CONVERCOAT NT, destiné aux traitements multimatériaux sur des lignes de pulvérisation en 3 et 5 étapes ainsi que sur des lignes d’immersion. Le procédé CONVERCOAT NT intègre des agents générateurs de sites cathodiques ainsi que des accélérateurs organiques et inorganiques, permettant la formation d’une couche de conversion plus compacte et plus épaisse que celles obtenues avec les procédés nanotechnologiques de première génération, offrant ainsi d’excellentes performances anticorrosion et d’adhérence des peintures.

Microscopie confocale et interférométrique réalisée sur un panneau d’acier traité avec CONVERCOAT NT

Plus précisément, sur des lignes multimatériaux en 5 étapes, l’intégration du procédé CONVERCOAT NT a permis d’augmenter significativement la résistance à la corrosion du système substrat–traitement–peinture, avec un gain d’une catégorie de corrosivité selon la norme ISO 12944.

	CONVERCOAT 1ª génération + peinture polyester monocouche	Procédé 5 étapes avec CONVERCOAT NT + peinture polyester monocouche
Acier	Catégorie atteinte C3H	Catégorie atteinte C4H
Aluminium	Catégorie atteinte C3H	Catégorie atteinte C5H
HDG	Catégorie atteinte C4H	Catégorie atteinte C5H

Classification des catégories de corrosivité selon la norme ISO 12944-2 Par conséquent, le nouveau procédé CONVERCOAT NT permet d’atteindre des niveaux de performance anticorrosion équivalents à ceux obtenus avec la phosphatation au zinc, tout en fonctionnant à basse température (35–45 °C) et en réduisant significativement la formation de boues et d’incrustations dans les installations. Forte de plus de 50 ans d’expérience dans le domaine du traitement des surfaces métalliques, PROQUIMIA propose un service complet d’étude, de conception et de mise en œuvre de procédés de traitement de surfaces métalliques, adaptés aux besoins spécifiques de chaque projet.