GALVANISATION
immersion de produits finis dans un bain de zinc en fusion

La galvanisation à chaud

De nombreux procédés de traitement anti-corrosion de l’acier par le zinc coexistent : galvanisation, galvanisation en continu, électro-zingage, choupage ou métallisation, shérardisation, peinture riches en zinc. Un seul correspond à l’immersion de produits finis dans un bain de zinc en fusion, c’est la galvanisation. C’est l’unique méthode qui permette de traiter toute la surface de l’acier, autant intérieure qu’extérieure. Mais c’est aussi la seule qui génère un alliage entre fer et zinc, et donne au revêtement ses propriétés chimiques et mécaniques.

On parle aussi de « galvanisation à chaud » ou « galvanisation au trempé » : nos voisins anglo-saxons utilisent le terme HDP pour Hot Dip Galvanizing qui signifie « galvanisation par immersion à chaud ».

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Historique

Depuis le moyen âge, l’homme travaille le fer et cherche à le protéger de la corrosion. La pratique qui consiste à recouvrir le fer d’un autre métal est très ancienne. Déjà, au XIVème siècle, un maître de forge eut l’idée de recouvrir des tôles de fer d’une fine couche d’étain pour lutter contre la rouille (étamage).

De nombreuses découvertes seront à l’origine de l’invention de la galvanisation. En 1742, Paul-Jacques Malouin, chimiste de l’académie Royale des sciences et professeur de médecine au collège Royal, fut le premier à s’intéresser aux propriétés du zinc, un métal encore nouveau à l’époque. Il découvrit alors les effets protecteurs du zinc sur le fer : il fut donc le précurseur, en théorie, de la tôle zinguée.
Jusqu’au début du 19ème siècle, de nombreux travaux (Galvani, Volta, Faraday) permettent des découvertes sur l’électricité métallique et la protection cathodique qui sont à la base des propriétés de la galvanisation.

Ce ne sera qu’en 1836, que l’ingénieur Parisien, Stanislas Sorel, inventa la tôle galvanisée telle que nous la connaissons aujourd’hui. Ce processus consistait à passer une tôle d’acier décapée et enduite d’un sel de fluxage dans un bain de zinc liquide : il appela d’ailleurs ce procédé «la galvanisation» en l’honneur des découvertes de Galvani. En 1837, Il déposa un brevet et élabora tous les détails techniques pour en faire un véritable outil industriel.

Le procédé

De par ses caractéristiques mécaniques, économiques et en raison de sa longévité, l’acier est un matériau couramment utilisé et industrialisé. Cependant, sans une protection efficace contre la corrosion, l’acier rouille. Les conséquences ne sont pas seulement esthétiques : elles sont aussi financières à cause des coûts de maintenance élevés. Il est donc indispensable de trouver une solution pérenne pour le protéger de la corrosion. La galvanisation à chaud est un des procédés les plus efficaces : elle consiste à lier le zinc à l’acier en plongeant ce dernier dans un bain de zinc en fusion à 450°. A cette température, il se produit une réaction de diffusion entre le zinc et le fer de l’acier puis de cristallisation. Le revêtement d’intermétalliques Fer-Zinc ainsi formé est métallurgiquement lié au substrat en acier. En cas d’endommagement du revêtement, le Zinc ayant une tendance anodique plus forte que le Fer, il s’oxydera à sa place : c’est la protection cathodique (notion d’anode sacrificielle)

Le métier du galvanisateur exige une parfaite maîtrise du procédé et un véritable respect des normes.
Le procédé de galvanisation à chaud s’effectue en plusieurs étapes :
-L’accrochage des pièces
-Le dégraissage afin d’éliminer toutes salissures et graisses.
-Le décapage pour enlever la calamine et autres oxydes situés à la surface de l’acier.
-Le fluxage pour éviter une réoxydation entre les prochaines étapes et favoriser la réaction métallurgique lors du contact avec le zinc.
-Le séchage pour éviter les projections de zinc au moment de l’immersion de la pièce.
-La galvanisation : immersion des pièces dans un bain de zinc à 450°. Le temps varie selon les charges, les dimensions et l’épaisseur des pièces.
-Le décrochage des pièces : le refroidissement et le contrôle se font à l’air libre et chaque pièce est vérifiée, retouchée manuellement (finition).

Ainsi, la galvanisation à chaud apporte au revêtement protecteur, une excellente adhérence, imperméabilité, et résistance mécanique.