Revêtement en poudre et peinture liquide

Procédé de revêtement par pulvérisation pour profilés en alliage d‘aluminium

Le procédé de revêtement par pulvérisation pour les profilés en alliage d‘aluminium comprend le revêtement en poudre électrostatique et la pulvérisation électrostatique de liquide. Parmi les traitements par pulvérisation électrostatique de liquide couramment utilisés sur les profilés architecturaux en alliage d‘aluminium, on retrouve la pulvérisation de peinture fluorocarbonée, ainsi que la pulvérisation de peinture acrylique et la pulvérisation de peinture polyester.

Le procédé de revêtement par pulvérisation de profilés en alliage d‘aluminium comprend généralement trois étapes : le prétraitement, le traitement par pulvérisation et la cuisson/durcissement.

La figure 1 présente un diagramme de flux de processus typique pour le revêtement par pulvérisation de profilés en alliage d‘aluminium.

(1) Prétraitement

Le prétraitement de surface comprend généralement un processus de dégraissage et un traitement de conversion chimique. Le dégraissage est généralement effectué à l‘aide d‘un agent dégraissant spécifique afin d‘éliminer l‘huile, la saleté et les résidus adhérant à la surface du profilé en aluminium lors du processus d‘extrusion, ainsi que la fine pellicule d‘oxyde naturelle du profilé.

Le traitement de conversion chimique consiste généralement en une chromatation ou une phosphochromatation. Son but est de former un film de conversion chimique (par exemple, un film de chromate ou de phosphochromate) sur la surface du substrat afin d‘améliorer l‘adhérence entre ce dernier et le revêtement (le film déposé par pulvérisation lors des étapes suivantes) et de protéger le substrat. L‘épaisseur du film de conversion chimique doit être spécifique et analysée par la méthode de perte de masse. Un film de chromate présente généralement une épaisseur optimale de 600 à 1 200 mg/m², tandis qu‘un film de phosphochromate présente généralement une épaisseur optimale de 600 à 1 500 mg/m².

(2) Traitement de séchage

Le séchage a pour but d‘éliminer l‘humidité résiduelle issue du prétraitement. Il existe généralement deux méthodes de séchage : le séchage naturel et le séchage à haute température. Le séchage naturel consiste en un séchage lent par égouttage à l‘intérieur ou par séchage à l‘aide d‘un ventilateur, mais cette méthode est longue et peu efficace, c‘est pourquoi elle est rarement utilisée par les entreprises. La plupart des entreprises privilégient le séchage à haute température.

Lors du séchage à haute température, la température doit être contrôlée. Généralement, après chromatation, elle ne doit pas dépasser 65 °C, et après phosphochromatation, 85 °C. Une température trop élevée risque d‘entraîner une déshydratation excessive du film de conversion chimique et de l‘endommager.

(3) Traitement par pulvérisation

① Traitement de revêtement en poudre électrostatique

Le revêtement par poudre électrostatique consiste à appliquer une peinture en poudre sur la surface d‘un profilé en alliage d‘aluminium à l‘aide d‘un pistolet à peinture, formant ainsi un film polymère organique protecteur et décoratif. Ce procédé repose sur le principe d‘un champ corona électrostatique à haute tension.

Dans le procédé de revêtement par poudre électrostatique, une haute tension négative est appliquée au pistolet de pulvérisation, et la pièce à revêtir est mise à la terre, créant ainsi un champ électrostatique de haute tension entre le pistolet et la pièce. Lorsque le fluide de transport (air comprimé) achemine la peinture en poudre de la trémie jusqu‘à l‘anneau de déviation du pistolet, celui-ci, relié à l‘électrode négative haute tension, génère un effet corona. Ce phénomène crée une forte concentration de charges électriques autour de l‘anneau, chargeant négativement la peinture en poudre. Sous l‘action combinée de la force électrostatique et de la puissance de l‘air comprimé, la peinture en poudre est projetée de la buse du pistolet vers la pièce et s‘y dépose uniformément. Après polymérisation, on obtient un revêtement uniforme, continu, plat et lisse.

Les principaux paramètres à contrôler lors du procédé de revêtement par poudre électrostatique sont la tension de projection, la distance de projection et la pression d‘air. La tension de projection typique est comprise entre 60 et 80 kV, et la distance de projection optimale pour une bonne efficacité de dépôt de poudre est généralement de 200 à 300 mm.

② Traitement par pulvérisation électrostatique de liquide

La pulvérisation électrostatique de peinture liquide consiste à appliquer de la peinture liquide sur la surface d‘un profilé en alliage d‘aluminium à l‘aide d‘un pistolet de pulvérisation électrostatique afin de former un film polymère organique protecteur et décoratif. Les peintures acryliques et polyester sont généralement appliquées en une seule couche (une pulvérisation suffit pour former un film).

Cependant, l‘application de peinture fluorocarbonée au pistolet nécessite généralement deux, trois ou quatre couches :

• Deux couches : Apprêt suivi d‘une couche de finition.
• Trois couches : une couche d’apprêt, puis une couche de finition, et enfin une couche transparente.

• Quatre couches : Apprêt, puis couche barrière, suivie d’une couche de finition et enfin d’une couche transparente.

  
  

L‘équipement clé pour la pulvérisation électrostatique de liquides est le pistolet de pulvérisation électrostatique, classé selon son principe d‘atomisation en trois catégories : atomisation électrostatique centrifuge (par exemple, à disque ou à cloche rotative, cette dernière étant la plus courante), atomisation électrostatique pneumatique et atomisation électrostatique hydraulique. Les principaux paramètres de contrôle du procédé sont la tension de pulvérisation, la distance de pulvérisation, la viscosité de la peinture et le volume pulvérisé. La tension de pulvérisation est généralement comprise entre 60 et 90 kV, et la distance entre le pistolet de pulvérisation électrostatique et la pièce à usiner est généralement de 150 à 350 mm.

(4) Cuisson et séchage

La cuisson et le durcissement constituent une étape cruciale du procédé de revêtement par pulvérisation, influençant considérablement la qualité du revêtement. Si les conditions de durcissement ne sont pas conformes aux exigences du procédé, la résistance aux intempéries, l‘adhérence, la stabilité chimique et la résistance aux chocs du revêtement peuvent s‘en trouver affectées. Les conditions de durcissement varient selon les revêtements et doivent être rigoureusement contrôlées conformément aux exigences du fournisseur. Généralement, les revêtements en poudre nécessitent une cuisson à 200 °C pendant 10 minutes, tandis que les peintures fluorocarbonées requièrent une température de durcissement plus élevée, typiquement 230 °C pendant 10 minutes.

Conclusion

Le revêtement par poudre électrostatique et la projection électrostatique de liquide sont deux méthodes de traitement de surface très efficaces qui assurent une protection essentielle et un rendu esthétique optimal aux profilés en alliage d‘aluminium. En maîtrisant rigoureusement chaque étape – du dégraissage préparatoire et de la conversion chimique au séchage précis à température contrôlée, en passant par la projection finale soigneusement calibrée et le durcissement à haute température – les fabricants garantissent la durabilité, l‘adhérence et la qualité du produit final. Le choix entre la projection par poudre et la projection liquide dépend des performances requises, notamment de la nécessité d‘une résistance supérieure aux intempéries offerte par les systèmes multicouches fluorocarbonés. Toutefois, la maîtrise du procédé demeure la clé d‘une finition irréprochable.

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