Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN ISO 12944-6 de septembre 1998 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 12944-6 (T34-555-6) : Peintures et vernis - Anticorrosion des structures en acier par systèmes de peinture - Partie 6: Essais de performance en laboratoire " Révision 2018
Dans cette même série de normes, la norme NF EN ISO 12944-9 (T34-555-9) "Peintures et vernis - Anticorrosion des structures en acier par systèmes de peinture - Partie 9: Systèmes de peinture protectrice et méthodes d'essai de performance en laboratoire pour la protection des structures offshore et structures associées " a été actualisée.
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1802 (mars 2018).
RÉSUMÉ
L’application de revêtements organiques sur acier est classiquement réalisée en continu sur des lignes de laquage pour protéger l’acier et lui apporter en même temps un effet décoratif ou esthétique. Généralement, le système est composé de deux couches organiques thermodurcissables, initialement en phase solvant. La flexibilité des lignes permet des rendements élevés et des changements aisés de format ou de teinte. En dehors de ce procédé à base de peintures en phase solvant, il existe d’autres technologies ; thermolamination de films thermoplastiques ou lamination de revêtements à l’état fondu. Il est alors envisageable de déposer en une seule étape des revêtements multicouches. De nombreux marchés sont intéressés par ces applications : emballage, bâtiment intérieur et extérieur, chambre froide, électroménager, automobile, transport, mobilier…
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The application of organic coatings on steel is conventionally carried out on a continuous coating line that protects the steel and at the same time provides a decorative or aesthetic effect. Usually, the system consists of two thermosetting organic layers, initially in the solvent phase. The flexibility of the lines allows for high yields and modifications that are easy modifications to format or tint. Besides this process that uses solvent-based paints, other technologies exist, such as thermo-lamination of thermoplastic films or hot melt coating. It is possible to apply multilayer coatings in just one step. Many markets are interested in these applications: packaging, interior and exterior building, cold rooms, appliances, automotive, transportation, furniture, etc.
Auteur(s)
-
Didier VERCHÈRE : Doctorat Matériaux Macromoléculaires et Composites (INSA Lyon) - ArcelorMittal Global Research and Development, Montataire (France)
INTRODUCTION
Le prélaquage (coil coating) est une technique de revêtement des métaux par peinture, qui existe depuis les années 1940. Le véritable démarrage du coil coating en Europe a eu lieu entre 1960 et 1975. Cette technique a beaucoup progressé en termes de procédé d’application et de cuisson : produits, aspects, propriétés et durabilité. Aujourd’hui, les bobines d'acier se déplacent à plus de 150 m/min. Malgré cette évolution, dans le monde du bâtiment, de l’industrie générale, de l’électroménager, du transport, du packaging…, les polymères utilisés sont, à une très grande majorité, des thermodurcissables. Ils se présentent en phase solvant et sont déposés essentiellement par enduction (roll coat). Le concept même du prélaquage associe les notions d’aspect, d’esthétique et de fonctionnalité à celles de formabilité : il n’est pas tolérable que la mise en forme des tôles prélaquées, qui doit s’effectuer par pliage, profilage voire emboutissage, altère les caractéristiques du revêtement organique. La compétitivité de ces produits provient de la productivité très élevée des lignes industrielles mais aussi de la très faible épaisseur des peintures organiques déposées. Classiquement, elle n’excède pas 25 à 35 µm, si l’on fait exception des plastisols polychlorure de vinyle (PVC) d’épaisseur 100 voire 350 µm. Les produits prélaqués sont très largement décrits [M 1 509]. En dehors de ces peintures pour des applications en coil coating, il existe des applications de revêtements thermoplastiques sans solvant (dry paint film).
L’objectif de ce document est de présenter les différentes applications acier/thermoplastique. Ne seront pris en compte que les revêtements sur produits plats base acier. Seront ainsi exclues les applications de polymères thermoplastiques dans les produits de type tubes pour transport de fluides et canalisation, câbles offshore (revêtement organique extérieur), âmes en polyéthylène pour câbles de transport, plastification de grillages… les systèmes sandwich acier/polymère/acier [M 5 810], les poudres thermodurcissables appliquées sur acier.
Les technologies présentées sont donc :
-
la thermolamination de films thermoplastiques mono ou multi-couches ;
-
films thermocollés : application préalable sur la tôle d’un adhésif activable à chaud ;
-
films colaminés pré-adhésivés : dépôt du film contenant une couche d'adhésif sur un substrat chaud (scellage) ;
-
-
la lamination de revêtements thermoplastiques à l’état fondu, en extrudant directement le polymère fondu sur la bande d’acier chaud.
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MOTS-CLÉS
acier polymère thermoplastique revêtement film extrusion thermolamination allègement procédé bâtiment décoration emballage automobile
KEYWORDS
steel | thermoplastic polymer | coating | film | extrusion | lamination | lightweight | process | building | decoration | packaging | automotive
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Présentation
Intérêts des films permanents et temporaires
En anglais
1. Contexte industriel
1.1 Cahier des charges pour les aciers revêtus de polymère
La voie d’application des peintures en milieu solvant par enduction (roll coat) s’est largement imposée comme la technologie la plus universelle pour déposer des revêtements organiques de moins de 35 µm à une vitesse de plus de 150 m/min. Cette technologie permet de changer de peinture rapidement (couleur, brillance, nature, épaisseur…) et format (adapté à la largeur du métal). Elle a fait la preuve de sa capacité d’évolution pour répondre aux exigences d’un marché de plus en plus compétitif. Les niveaux de performance des aciers prélaqués sont extrêmement élevés (compromis entre flexibilité/robustesse de surface/propriétés mécaniques) aussi bien pour :
-
des applications en extérieur pour le secteur du bâtiment (résistances très élevées au vieillissement photochimique et à la corrosion) ;
-
des produits pour l’industrie générale, pour le secteur de l’électroménager, avec des qualités d’aspect (brillance, absence de défauts de surface) mais aussi de résistance mécanique (abrasion, rayure, profilage…) et chimique aux produits corrosifs, aux taches…
Le tableau 1 représente les catégories de corrosivité atmosphérique et des exemples d’environnements types en climat tempéré issus de la norme NF EN ISO 12944-2. Cette norme prévoit 6 niveaux de corrosivité, classés de C1 à C5-M, ainsi que 3 catégories pour les structures immergées ou enterrées, classées de Im1 à Im3.
La corrosion est une interaction physico-chimique entre un métal et son milieu environnant. Lors de ce phénomène électrochimique, il se crée des piles à la surface de l'acier, dans lesquelles une des électrodes, l'anode, se consomme au bénéfice de l'autre, la cathode, qui reste intacte. L'électrolyte est l'eau, plus ou moins conductrice et oxygénée. Les milieux corrosifs les plus courants sont l'atmosphère, le sol et l'eau. L'eau de mer et l'eau douce sont suffisamment chargées en sels pour être des éléments actifs des piles de corrosion, au contact de l'acier nu. Cependant, lorsque l'atmosphère contient des impuretés tels du dioxyde de souffre (SO2), du dioxyde de carbone (CO2), des chlorures en bord de mer et autres...
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Contexte industriel
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MERLIN (C.) - Approches analytique et électrochimique de la dégradation des tôles d’acier revêtues cataphorésées en atmosphères corrosives contenant des ions sulfates - Thèse de l’Université Henri Poincaré, Nancy I (22 novembre 1999).
-
(2) - PHILLIPS (N.) - Corrosion sous peinture de tôles d’acier électrozinguées : identification des produits de corrosion du zinc par spectroscopie Raman et caractérisation du comportement électrochimique par la méthode d’impédance - Université Paris VI (1 décembre 1993).
-
(3) - AMIRUDIN (A.M.) - Application of electrochemical impedance spectroscopy to study the degradation of polymer-coated metals - Doctoral Thesis. Division of Corrosion Science The Royal Institute of Technology Stockholm (1994).
-
(4) - AMIRUDIN (A.), THIERRY (D.) - Application of electrochemical impedance spectroscopy to study the degradation of polymer-coated metals - Progress in Organic Coatings, Vol. 26, p. 1-28 (1995).
-
(5) - BAYET (E.) - Contribution à la mesure...
À lire également dans nos bases Techniques de l’Ingénieur
AGASSANT (J.F.) - HINAULT (R.) - Calandrage. Les Techniques de l’Ingénieur - [AM 3 663] (2001).
BONNET (J.F.) - Polymères fluorés - [AM 3 390] (2004).
MATHIEU (S.) - HELLOUIN (R.) - Tôles d’aciers prélaqués - [M 1 509] (2008).
MARECHAL (P.) - Polyéthylène basse densité PEBD et PE-BDL - Ref [AM 3 310] (2011).
VERCHERE (D.) - Les structures sandwich acier/polymère/acier - [M 5 810] (2011).
HAUT DE PAGE
ADEME, Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie
AFGC, Association Française du Génie Civil
APK, Association pour la Promotion de l’enseignement de la Construction Acier
ARCELORMITTAL
https://automotive.arcelormittal.com/news_and_stories/news/2019MiCBE
CCL Coil Coating Laminates (CCL)
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