INTRODUCTION AUX REVÊTEMENTS DE NYLON Prétraitement du

INTRODUCTION AUX REVÊTEMENTS DE NYLON
Prétraitement du substrat:
Afin d’obtenir les meilleurs résultats quant à l’adhérence, à la performance et à l’apparence du revêtement, la
surface doit être débarrassée de toute trace de saleté, rouille, graisse et autre contaminant avant d’être recouverte. La procédure normale de nettoyage de surface comprend les rinçages au solvant, le grenaillage ou
sablage au jet de grenaille et le traitement chimique du substrat. Il existe aussi différents systèmes de prétraitement chimique sur le marché, dont l’un des plus communs est le système en cinq étapes pouvant comprendre
un lavage aux alcalis, un rinçage à l’eau, un bain de phosphate de zinc ou de fer, un rinçage à l’eau, un scellant
exempt de chromate, un rinçage à l’eau. Bien que ce type de prétraitement soit courant, le nombre d’étapes de
lavage peut varier selon le substrat à nettoyer. Les méthodes suivantes, ou une combinaison de celles-ci, se
sont avérées efficaces (elles sont énumérées par ordre croissant d’efficacité) :
Dégraissage à la vapeur
Grenaillage
Nettoyage en solution alcaline chaude, rinçage à l’eau
Nettoyage au jet de sable
Nettoyage au solvant, nettoyage au jet de sable
Nettoyage en solution alcaline, rinçage, décapage acide, rinçage, séchage
Système de phosphatation au fer ou au zinc en trois étapes
Système de phosphatation au fer ou au zinc en cinq étapes
Système de phosphatation au fer ou au zinc en sept étapes
De façon générale, plus la pièce est propre, meilleure sera l’adhérence.
Après le nettoyage, il faut éviter de toucher les surfaces et il faut les recouvrir dès que possible.
Apprêts de nylon et leur application:
Lorsqu’une adhérence physique entre le substrat et le revêtement en poudre de nylon est nécessaire, le substrat
doit être recouvert d’un apprêt de nylon. Les apprêts de nylon Duralon sont habituellement utilisés tels quels en
concentration de 9,6% en matière solide, mais ils peuvent être dilués selon la masse du substrat, la température
et le système d’application. Il existe divers solvants de dilution pouvant servir de solvants pour nos apprêts, y
compris l’éthyl méthyl cétone (MEK), le méthyl isobutyl cétone (MIBK) et le diacétone alcool, le MEK étant le plus
communément utilisé. Quant à nos apprêts à base d’eau, on les dilue avec l’eau du robinet.
Les apprêts peuvent être appliqués par trempage, pulvérisation, arrosage ou brushing. Le choix d’un apprêt doit
se faire en fonction des températures de préchauffage et de fusion utilisées durant les opérations d’application.
Les apprêts de nylon sont offerts à base d’eau ou à base de solvant.
Le trempage dans un réservoir d’apprêt dilué est la méthode la plus économique et la plus pratique d’appliquer
un apprêt, cependant la pulvérisation ou l’arrosage peuvent s’avérer très appropriés dans le cas de certains
systèmes par convoyeurs. Après avoir “mouillé” la pièce d’apprêt, il est recommandé de la laisser égoutter et
d’essuyer le surplus de gouttelettes afin de minimiser le risque de cloquage dans le four de préchauffage.
Thermoclad produit deux types d’apprêts de nylon, l’un à base de solvant et l’autre à base d’eau. Afin de savoir
lequel convient le mieux à une application particulière, il y a différents facteurs à considérer. Les solvants à base
de solvant sont recommandés lorsque le nettoyage du substrat est limité ou n’est pas possible, ou si le temps
d’évaporation (flash off time, période allant de l’application de l’apprêt à l’état liquide jusqu’à ce qu’il soit sec) est
limité.
Les apprêts à base d’eau sont utilisés pour des raisons évidentes, dont la sécurité, la conformité aux exigences
en matière d’émissions, et la facilité d’emploi. Pour que les apprêts à base d’eau fonctionnent convenablement,
il faut que le substrat soit très propre et que le temps d’évaporation soit beaucoup plus long. Le représentant
de Thermoclad de votre région peut vous aider à choisir l’apprêt le mieux approprié à votre type d’application.
Dispositifs de fixation et de masquage
Dans les installations d’application de poudre automatisées ou semi-automatisées, les pièces à recouvrir doivent
être attachées ou maintenues au système de convoyeurs. Les dispositifs de fixation des pièces doivent les
tenir de façon sécuritaire, mais doivent aussi permettre aux solutions de nettoyage et aux apprêts de s’égoutter
complètement. Les pièces doivent être disposées de façon à empêcher le sur-enrobage ou l’excès de dépôt de
poudre en un quelconque endroit.
Lorsque certaines partions des pièces ne doivent pas être recouvertes, des moyens de masquage ou des systèmes spéciaux d’application peuvent être employés. Pour le masquage, on peut utiliser du ruban résistant à la
chaleur, sensible à la pression, ou des dispositifs à froid. Certaines procédures spéciales d’application peuvent
être employées, comme l’utilisation de dispositifs de fixation cachant des portions des pièces, l’immersion partielle des pièces en bain fluidisé, ou l’abstention d’appliquer de l’apprêt sur certaines portions des pièces afin de
pouvoir retirer le fini de ces portions après la cuisson.
Préchauffage du substrat
Afin de chauffer les substrats au degré de température voulu pour les recouvrir, la méthode la plus répandue
est l’utilisation de fours à gaz ou de fours électriques avec recirculation d’air chauffé par convection. D’autres
moyens peuvent être utilisés, comme des appareils de chauffage à infrarouge ou par induction et des équipements résistant à la chaleur. Le préchauffage permet de lier l’apprêt au substrat par réticulation et de préparer
le substrat à recevoir la couche de finition.
La température de la pièce doit être supérieure à la température de fonte du composé de poudre au moment du
trempage, afin d’obtenir une bonne fluidité et l’épaisseur de revêtement voulue.
La température de préchauffage doit être déterminée en fonction de la configuration, de la grosseur et de l’épaisseur des pièces, de même qu’en fonction de la perte de chaleur lors du déplacement des pièces du four à la
station d’application.
La température d’application peut varier selon les caractéristiques du composé Duralon, le substrat et, souvent,
l’équipement. La température des pièces à recouvrir par trempage ou par pulvérisation électrostatique à chaud
doit être de 232°C/450°F au moins, afin d’avoir des cycles de production efficaces. Une phase de préchauffage
de 5 à 10 minutes à 288-343°C/550-650°F est suffisante pour que les objets en fil métallique atteignent la
température voulue pour l’application, alors que des températures plus basses et plus élevées pourraient être
nécessaires lorsqu’il s’agit de recouvrir des pièces plus lourdes ou des pièces comportant une importante inégalité de masse, comme les gros ressorts, les pièces de fonderie, les pièces de forme complexe composées
d’éléments en partie tubulaires et en partie de fil métallique, pour lesquelles un préchauffage de 10 à 30 minutes
à 245-288°C/475-550°F serait préférable.
Trempage ou pistolage
Plus le temps durant lequel le substrat préchauffé est mis en contact avec la poudre est long, que ce soit par
trempage ou par pulvérisation, plus la couche de poudre déposée sur la pièce sera épaisse. Il faut prendre bien
soin d’appliquer une couche uniforme de poudre sur la pièce.
Lorsqu’on utilise la méthode d’application en bain fluidisé, un léger mouvement de la pièce à recouvrir, de droite à gauche ou de haut en bas, pendant le trempage, aidera la poudre à atteindre les endroits de la pièce les
plus cachés ou les plus difficiles à atteindre. Dans la plupart des cas, un trempage de 5 à 10 secondes est
suffisant (un trempage de 5 secondes donne une couche d’environ 10 mils d’épaisseur). Dans certains cas
extrêmes exigeant une couche très épaisse, un trempage de 20 à 30 pourrait être nécessaire, et dans certains
autres cas exigeant une couche exceptionnellement épaisse, il pourrait être nécessaire de répéter les étapes de
préchauffage et de trempage.
Lorsqu’on utilise la méthode d’application par pulvérisation électrostatique, il faut faire attention à bien positionner les pistolets pour appliquer une couche uniforme, et il faut ajuster la vitesse de la chaîne d’application de
manière à ce que les pièces passent suffisamment de temps à proximité des pistolets.
Post-chauffage
La durée et la température nécessaires à la fonte complète du revêtement en poudre de nylon varient selon
chaque application. Les pièces ayant une masse élevée et une grande capacité de rétention de chaleur demandent généralement moins de temps de fonte. La température de post-chauffage peut varier de 177 à 371°C/350
à 700°F et la durée peut aller de 5 à 45 secondes et même jusqu’à 5 minutes.
Dans les cas d’application électrostatique sur des pièces plus ou moins froides, un post-chauffage ou phase de
durcissement de 5 à 15 minutes à 210-232°C/410-475°F peut être nécessaire.
Le même type d’équipement de chauffage peut servir au préchauffage et au post-chauffage.
Refroidissement
Bien qu’il ne soit pas toujours nécessaire de refroidir les pièces qui viennent d’être recouvertes, il est recommandé de le faire afin de prévenir la décoloration et la perte de brillant sur les pièces qui ont tendance à retenir
la chaleur. Pour ce faire, la méthode la plus communément utilisée consiste à tremper la pièce dans l’eau ou à
l’asperger d’eau courante. Afin d’empêcher l’eau de laisser des taches sur les pièces de couleur foncée, il peut
être nécessaire d’ajouter un additif à l’eau au cours de cette opération.
EN RÉSUMÉ
Appliqués de façon appropriée, les revêtements en poudre Duralon donnent un fini uniforme exempt de festons,
de gouttes et de coulures, fini d’une épaisseur se situant entre 7 et 40 mils en une seule application. Il est également possible d’obtenir un revêtement moins épais ou plus épais grâce à certaines techniques d’application.
Durant le processus de fusion ou de fonte, les revêtements Duralon forment un feuil à degré élevé de tension de
surface pour rendre plus lisses les surfaces rugueuses telles que celles des pièces de fonderie, des soudures et
des imperfections de fabrication. Grâce à cette propriété, à part un prétraitement normal, la surface ne demande
qu’un minimum de préparation, ce qui réduit les coûts de préparation par rapport à ceux des surfaces qu’on recouvre de peinture ou d’un feuil d’un autre type de revêtement en poudre de mince épaisseur.
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