Substitution du trioxyde de chrome Chromage dur

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FIM le 24 juin 2011
Substitution du trioxyde de chrome
Liste des procédés concernés
Procédés critiques en TS
Substitutions envisagées
Remarques
Conclusion
Substitution du trioxyde de chrome
Procédés concernés
 Préparation



Polissage/brillantage
Décapage de l’aluminium
Satinage des plastiques
 Chromage


Décor
Dur
 Oxydation anodique chromique


Aluminium
Magnésium
 Conversion chimique





Aluminium
Magnésium
Zinc
Argent
Cuivreux
 Divers



Coloration des aciers inoxydables
Usinage chimique des cuivreux et des maillechorts
Métallographie (réactif)
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Substitution du trioxyde de chrome
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 Procédés critiques
 Difficulté de substitution et importance d’utilisation
 Satinage des plastiques
 Chromage dur
 Oxydation anodique chromique de l’aluminium
 Applications
 Tous types d’industrie « de la cosmétique au nucléaire »
 De la pièce unitaire à la grande série
 Du mm à plusieurs mètres
 Apport de propriétés incontournables pour le couple matière/traitement




Adhérence
Dureté
Anti-usure
Anti-corrosion
Substitution du trioxyde de chrome
Satinage des plastiques
 Satinage des plastiques
 Permettre la réalisation de dépôts par la création de microrugosités
 Adhérence des dépôts
 Bains à plus de 300 g/l
 Substitutions
 Diminution de la concentration
 Bains à moins de 100 g/l
 Trioxyde de chrome toulours présent
 Traitement par impact ou par effet Corona
 Limite de la géométrie des pièces
 Coût plus élevé
 Dépôt d’une couche organique
 Difficulté de mise en oeuvre
 Coût plus élevé
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Substitution du trioxyde de chrome
Chromage dur
 Chromage dur
 Dureté et résistance à l’usure
 Dépôt fortes épaisseurs (> 0,5 mm)
 Substitutions
 Plus de 10 solutions envisageables
 3 technologies parmi les plus avancées
 Projection thermique
 Nickel chimique
 Traitements sous vide
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Substitution du trioxyde de chrome
Chromage dur
 projection thermique
 Avantages
 Voie sèche
 Dureté équivalente
 Inconvénients
 Dépôt > 80 µm
 Porosité
 Géométrie des pièces
 Adhérence mécanique
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Chromage dur
 nickel chimique
 Avantages
 Dureté équivalente avec traitements thermiques
 Géométrie des pièces
 Inconvénients
 Épaisseur limitée à 150 µm
 Contient des substances CMR (sels de nickel, acide borique)
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Chromage dur
 traitements sous vide
 Avantages
 Voie sèche
 Dureté supérieure
 Meilleur coefficient de frottement
 Inconvénients
 Dépôt < 5 µm
 Tenue corrosion
 dimension des pièces
 Coût plus élevé
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Substitution du trioxyde de chrome
Chromage dur

autres substitutions possibles
 Nickel électrolytique (Ni-tungstène, particules,…)
 Contient des substances CMR
 Traitements thermiques et thermo-chimiques
 Tenue corrosion
 Chrome trivalent
 Épaisseur limitée (30 µm ; 250 µm en courant pulsé) et
substances CMR (acide borique)
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Substitution du trioxyde de chrome
oxydation anodique chromique
 Oxydation anodique chromique (0AC)
 Tenue corrosion
 Accrochage peinture
 Tenue en fatigue
 Substitutions
 Plus de 15 solutions envisageables
 3 technologies parmi les plus avancées
 Oxydation anodique sulfurique (OAS)
 Oxydation anodique dure (OAD)
 Oxydation anodique sulfo-tartrique (OAST)
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Substitution du trioxyde de chrome
OAC
 oxydation anodique sulfurique (OAS)
 Avantages
 Procédé similaire et très répandu
 Coût équivalent
 Meilleur coefficient de frottement
 Inconvénients
 Corrosif sur pièces avec rétention
 Tenue fatigue (<30%)
 Respect des cotes
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Substitution du trioxyde de chrome
OAC
 oxydation anodique dure (OAD)
 Avantages
 Dureté superficielle
 Couches anodiques épaisses
 Inconvénients
 Coût supérieur (procédé énergivore)
 Tenue fatigue (<40%)
 Performances très variables selon nuances d’alliages traités
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OAC
 oxydation anodique sulfo-tartrique (OAST)
 Avantages
 Procédé similaire à l’OAS
 Tenue corrosion équivalente
 Inconvénients
 Préparation et finition similaire à OAC
 Tenue fatigue légèrement inférieure
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OAC

autres substitutions possibles
 Oxydation anodique borique ou sulfo-borique
 Contient des substances CMR
 Sol-gel
 Tenue corrosion sans peinture
 Oxydation anodique phosphorique, sulfo-citrique, sulfurique diluée, dur
à haute température (15°C),…
 En cours d’évaluation
 Préparation et finition
Substitution du trioxyde de chrome
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chaîne d’OAC
Dégraissage
Alcalin
Principaux constituants
N° CAS
Substance
candidate à
l'autorisation
Acide sulfurique
Acide chromique
7664-93-9
7738-94-5
NON
15.12.2010
Dégraissage
sodique
Rinçage
Décapage
acide
Rinçage
Rinçage
Eau
déminéralisée
Rinçage
Rinçage
eau Brute
Rinçage
Passivation
Eau
déminéralisée
Colmatage
Oxydation
anodique
chromique
Principaux constituants
N° CAS
Substance
candidate à
l'autorisation
Phosphate trisodique
Triéthanolamine
Tétraborate de sodium
Acide borique
7601-54-9
102-71-6
1303-96-4
10043-35-3
NON
NON
18.06.2010
18.06.2010
Principaux constituants
N° CAS
Acide chromique
7738-94-5
44-62-7 (anhydre)
6153-56-6 (dihydrate)
Acide oxalique
Principaux constituants
N° CAS
Substance
candidate à
l'autorisation
Hydroxyde de sodium (anhydre)
1310-73-2
NON
Substance candidate à
l'autorisation
15.12.2010
NON
Principaux constituants
N° CAS
Substance candidate à
l'autorisation
Dichromate (dihydrate) de
potassium
7778-50-9
18.06.2010
Substitution du trioxyde de chrome
Remarques
Nécessité de prendre en compte la gamme
complète de traitement
- préparation
- procédé visé
- finition
Vérifier les substances chimiques
contenues dans les nouveaux procédés
- CMR
- écotoxicité,…
Parmi les substances à base de chrome,
nous n’avons pas évoqué les chromates et
bichromates
- passivation du cadmiage
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Substitution du trioxyde de chrome
Conclusion
Aucun procédé ne se substitue directement
et intégralement au procédé à remplacer
Difficulté à appréhender la pérennité de
nouveaux procédés
Difficulté à appréhender la pérennité de
nouvelles technologies
Il existe de nombreuses applications
pour lesquelles la substitution
n’existe pas à ce jour
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Merci pour votre attention
Fabrice FREITAG
Pôle Matériaux Métalliques et Surfaces
+33 2 40 37 35 74
+33 6 07 06 09 37
[email protected]