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RÉSUMÉ
Les matières plastiques sont présentes dans de nombreux secteurs d’application tels que l’automobile, le sanitaire ou la parfumerie. Certaines pièces plastiques peuvent être métallisées pour leur conférer une valeur ajoutée. Cet article présente le procédé de métallisation, en particulier la préparation des plastiques par voie chimique. Les différents substrats et paramètres du procédé sont présentés d’un point de vue théorique et applicatif afin d’obtenir une métallisation et une adhérence métal substrat optimale. Par ailleurs, l’évolution de ce procédé pour affronter les nouvelles législations européennes, tels que le REACH, est abordée notamment grâce aux satinages sans chrome.
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The market of the metallization of plastic materials is rapidly growing due to several reasons. From an economic point of view, choosing a plastic material allows for reducing the mass of the object to be metallized and thus the energy costs linked to its transformation. From a technical point of view, metallic claddings protect the polymers and provide them with new mechanical resistance properties to corrosion, heat, ultraviolet rays and solvents. From an aesthetic point of view, the metallization of plastic materials gives a final colored metallic aspect and complements the freedom of shape, color, aspect and weight allowed for when using polymers.
Auteur(s)
-
Sandrine DALBIN : Coordinatrice Recherche & Développement - Coventya Spa, Trévise, Italie
-
Nicolas POMMIER : Directeur Technique - Coventya Sas, Clichy, France
INTRODUCTION
Les matières plastiques sont très largement utilisées pour un grand nombre d’applications dont certaines font l'objet d'un traitement de métallisation. Pourquoi métallise-t-on les matières plastiques ? Les raisons sont multiples.
D’un point de vue économique, choisir une matière plastique telle l’ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène), plutôt qu'une pièce métallique permet de réduire la masse de l’objet à métalliser, les coûts énergétiques liés aux différentes étapes de transformation, de polissage mécanique, ainsi qu’à son transport. De plus, une pièce en ABS présente un aspect brillant après moulage et requiert par conséquent des épaisseurs moins élevées qu’une pièce en zamak, pour laquelle il faut combler les porosités de surface.
Pour des raisons techniques, les revêtements métalliques assurent une protection aux polymères et leur confèrent de nouvelles propriétés de résistances mécanique, à la corrosion, à la chaleur, aux ultraviolets et aux solvants.
De plus, il est intéressant d’associer les propriétés diélectriques des thermoplastiques et la conductibilité des différentes couches métalliques déposées par voie chimique et/ou électrolytique pour de nombreuses applications telles que les circuits imprimés ou le blindage électrostatique et électromagnétique.
D’un point de vue esthétique, la métallisation des matières plastiques a aussi pour but, dans le secteur de la décoration et de la parfumerie, de donner un aspect final métallique coloré.
L’apparition de la plasturgie, et son fort développement dans la seconde moitié du XXe siècle, est encore trop récente pour détrôner totalement les métaux et la forte image qui s’y rattache. Il est donc nécessaire d’ennoblir les matières plastiques par des dépôts d’or, de chrome, d’argent ou de bronze.
Enfin, la métallisation des matières plastiques vient compléter la grande liberté de forme, de couleur, d’aspect et de poids autorisés par l’utilisation des polymères. Ceux-ci sont toujours de plus en plus recherchés par tous les designers et principalement ceux du secteur automobile.
Le procédé de métallisation par voie chimique est largement utilisé sur certains types de matières plastiques. C’est un procédé composé principalement de deux étapes. La première consiste en différents passages chimiques pour rendre conductif le substrat plastique, la seconde étape est une succession de passages électrolytiques pour conférer différentes propriétés à l’article fini.
Les nouvelles législations européennes, envers la classification de certains produits chimiques, poussent ce secteur d’activité vers une grande innovation technologique.
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KEYWORDS
REACH | plastics | adhesion | metallization | non chrome etch
VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 2009 par Sandrine DALBIN, Nicolas POMMIER
DOI (Digital Object Identifier)
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Comparaison des différents satinages
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2. Législation et satinage sans chrome
2.1 Législation REACH
Les procédés de métallisation par voie chimique utilisent des produits dangereux pour la santé et l'environnement. L’anhydride chromique, présent dans les satinages et les bains de chromage électrolytiques, est classé comme très toxique par inhalation et cancérogène. Sa concentration d'utilisation et le volume de ces bains sont donc des facteurs essentiels dans la classification des ateliers à risque selon la directive européenne Seveso II (96/82/CE).
Cette directive environnementale est maintenant renforcée par la nouvelle directive du Parlement européen sur la protection des travailleurs contre les risques liés à l'exposition à des agents cancérigènes ou mutagènes au travail 2004/37/CE. En outre, la mise en œuvre du règlement européen n° 1907/2006 a lancé le processus REACH (acronyme en anglais d’enregistrement (Registration), d’évaluation (Evaluation) et d’autorisation (Authorization) de produits chimiques (Chemicals)), à savoir :
-
l’enregistrement de produits chimiques fabriqués/utilisés en quantités supérieures à 1 t/an en Europe ;
-
l’évaluation pour chaque substance des risques pour la santé humaine et l’environnement afin d’identifier les substances « extrêmement préoccupantes » SVHC (Substances of Very High Concern) ;
-
la création d’une liste d’autorisations pour les SHVC, en évaluant leur utilisation spécifique pour les secteurs d’application.
Avec le règlement CE n° 348/2013 modifiant le règlement REACH, le trioxyde de chrome (CrO3) et d'autres composés du chrome hexavalent (CrVI) ont été évalués comme substances extrêmement préoccupantes (soit SHVC), en tant que carcinogène de classe 1A et mutagène 1B, et ont été déclarés comme substances soumises à autorisation. Pour ces substances, une interdiction d'utilisation sur le marché au-delà du 21 septembre 2017 était prévue, à l'exception d'une autorisation potentielle pour un usage spécifique.
Diverses demandes d'autorisation, accompagnées de données objectives concernant l'impact socio-économique de l'interdiction, combinées à l'analyse de solutions de remplacement potentielles et de leur degré de développement par des utilisateurs individuels et des consortiums, ont été...
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Législation et satinage sans chrome
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SHIPLEY (Jr C.) - Method of electroless deposition on a substrate and catalyst solution therefor. - US Patent 3011920 (1959).
-
(2) - OTTAVIO (E.) - Regeneration of chromic acid etching solutions. - US Patent 3650859 (1969).
-
(3) - SAUBESTRE (P.) - * - . – 52, 982-1000 (1965).
-
(4) - PORTNER (J.C.) - Pre-treatment of plastic materials. - EP Patent 1404746 (2001).
-
(5) - MANDICH (G.K.N.V.) - Plating and Surface Finishing. - 68-73 (1993).
-
(6) - PATEL (G.) - Chromic acid free etching of polymers for electroless plating. - US Patent 5160600 (1990).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Standard practice for qualitative adhesion testing of metallic coatings. - ASTM B 571-97 - (1997)
-
Metallic coatings – Electroplated coatings of nickel plus chromium on plastics materials. - UNI ISO 4525 - (2003)
-
Peel Strength of metal Electroplated Plastics. - ASTM B 533-85 - (2004)
SEVESO II : directive 96/82/CE concernant la maîtrise des dangers liés aux accidents majeurs impliquant des substances dangereuses.
Fiches toxicologiques INRS n° 1 – édition 2007 : Le trioxyde chrome, Cahiers de notes documentaires n° 130, 1er trimestre 1988.
Arrêté du 30.06.2006 relatif aux ateliers de traitement de surface (JO du 5 septembre 2006).
HAUT DE PAGE1.1 Constructeur – Fournisseurs – Distributeurs
Appareillage de Pelage a 90° : Société Elis Electronic Instruments & Systems srl.
Couloscope – STEP Test : Société Fischer Instruments
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