La galvanisation à chaud, issue des premières techniques de revêtement à chaud, est utilisée industriellement en France depuis 1836. Cependant, son développement industriel à grande échelle s‘est principalement opéré au cours des 30 dernières années, parallèlement à la croissance rapide de la production de bandes d‘acier laminées à froid.

Les principales étapes de production des tôles d‘acier galvanisées à chaud comprennent :

Préparation du substrat → prétraitement → galvanisation à chaud → post-traitement → inspection du produit fini.

En fonction des différentes méthodes de prétraitement, les procédés de galvanisation à chaud sont généralement classés en systèmes de recuit hors ligne et en systèmes de recuit en ligne, y compris les procédés humides, la galvanisation de feuilles individuelles, le procédé Wheeling (galvanisation en bande continue), les procédés Sendzimir, les procédés Sendzimir modifiés, les méthodes US Steel (Kawasaki), les méthodes Selas et les méthodes Sharon.

1. Recuit hors ligne

Lors du recuit hors ligne, les tôles d‘acier laminées à chaud ou à froid subissent d‘abord un recuit de recristallisation dans des fours à fosse ou des fours cloches avant d‘être acheminées vers la ligne de galvanisation. Ainsi, la ligne de galvanisation elle-même ne comporte pas de section de recuit. Avant la galvanisation, la surface de l‘acier doit être propre, composée de fer pur actif, exempt d‘oxydes et de contaminants. On y parvient généralement par un décapage acide pour éliminer la calamine, suivi de l‘application d‘un flux protecteur à base de chlorure de zinc ou d‘un mélange de chlorure d‘ammonium et de chlorure de zinc afin d‘empêcher toute réoxydation.

• Galvanisation à chaud par immersion humide :

L‘acier revêtu de flux est plongé dans le zinc en fusion sans séchage préalable. Cette méthode présente des inconvénients : des couches d‘alliage épaisses, une mauvaise adhérence et une accumulation de scories de zinc qui contaminent la surface de l‘acier. Elle a été largement abandonnée.

• Galvanisation monocouche :

Les tôles d‘acier recuites sont décapées à l‘acide sulfurique ou chlorhydrique, rincées, séchées, puis galvanisées dans un bain de zinc maintenu à 445–465 °C, suivies d‘un huilage et d‘un chromatage. La qualité du produit est nettement supérieure à celle obtenue par galvanisation humide, mais ce procédé ne convient qu‘à une production à petite échelle.

• Processus de roulage :

Cette ligne de galvanisation continue comprend le dégraissage, le décapage acide, le rinçage, le fluxage et le séchage, avec un recuit supplémentaire dans un four cloche avant la galvanisation. Le procédé est complexe et coûteux, et les défauts liés aux solvants peuvent réduire la résistance à la corrosion et l‘adhérence du revêtement. C‘est pourquoi il n‘est pas largement répandu.

2. Recuit en ligne

Dans ce procédé, les bobines d‘acier issues des laminoirs à chaud ou à froid sont directement acheminées vers une ligne de galvanisation continue, où un recuit de recristallisation est effectué sous atmosphère protectrice de gaz. Parmi les procédés représentatifs, on peut citer les procédés Sendzimir, Sendzimir modifié, US Steel (Kawasaki), Selas et Sharon.

• Processus Sendzimir :

Ce procédé combine recuit et galvanisation. La bande est d‘abord oxydée pour éliminer les résidus d‘huile de laminage, puis réduite et recristallisée à 700–800 °C, refroidie à environ 480 °C, et enfin galvanisée à l‘abri de l‘air. Ce procédé offre un rendement élevé et une excellente qualité de revêtement ; il est donc largement utilisé.

• Méthode US Steel :

Ce procédé, une variante du procédé Sendzimir, remplace le four d‘oxydation par un dégraissage électrolytique alcalin. Bien qu‘il réduise l‘oxydation et la consommation de gaz, la charge thermique accrue du four de réduction limite son utilisation à grande échelle.

• Processus Selas :

Également appelé chauffage direct par flamme, ce procédé consiste à chauffer rapidement la bande dans une atmosphère réductrice créée par combustion incomplète contrôlée. L‘équipement est compact et à haute capacité, mais sa complexité d‘utilisation en limite l‘application.

• Processus Sharon :

Ce procédé utilise la pulvérisation d‘acide chlorhydrique gazeux dans le four de recuit pour éliminer simultanément les oxydes et les huiles. Bien que l‘adhérence du revêtement soit excellente, la corrosion importante des équipements engendre des coûts de maintenance élevés, ce qui explique sa faible utilisation.

• Procédé Sendzimir modifié :

Ce procédé amélioré et largement répandu intègre le préchauffage, la réduction et le refroidissement dans un système compact. Il offre une qualité élevée, une productivité importante, une faible consommation d‘énergie et une sécurité accrue. Depuis 1965, la plupart des nouvelles lignes de galvanisation ont adopté cette méthode, et de nombreuses lignes plus anciennes ont été modernisées en conséquence.

Comparaison de la résistance à la corrosion

En matière de résistance à la corrosion, la galvanisation et le revêtement en poudre offrent tous deux une bonne protection lorsqu‘ils sont réalisés avec les technologies et les matériaux appropriés. Cependant, dans les environnements humides comme les sous-sols, les produits revêtus de poudre sont plus sensibles à l‘humidité. Dès que la couche de poudre se détache, la corrosion peut commencer. Les revêtements galvanisés, quant à eux, sont très sensibles aux dommages mécaniques : une simple rayure sur la couche de zinc suffit à faire perdre à la zone exposée sa fonction protectrice.

Dans des conditions normales, la galvanisation et le revêtement en poudre offrent tous deux une excellente protection. Dans des environnements extrêmement agressifs, la meilleure solution consiste souvent à appliquer un revêtement en poudre sur une surface galvanisée, combinant ainsi la galvanisation à des équipements de revêtement en poudre de pointe pour obtenir une double protection et prolonger considérablement la durée de vie du produit.

Chemin de câbles revêtu par pulvérisation

Chemin de câbles galvanisé