Cuivrage alcalin cyanuré

Une ligne de dépôt électrolytique se décrit comme un ensemble de postes fonctionnels exploités en série dans différents types de réacteurs contenant chacun un électrolyte approprié. Chaque poste est dédié à une opération unitaire telle que le dégraissage des pièces (pour leur conférer une parfaite hydrophilie) ; leur décapage, ou plus exactement leur « activation » (pour éliminer les hydroxydes superficiels) ; le dépôt métallique proprement dit, pour élaborer un revêtement conforme à un cahier des charges (notamment en matière d’épaisseur) ; enfin, un rinçage final éventuellement complété par un traitement de finition à caractère cosmétique ou protecteur (anti-corrosion). En sortie de réacteur, les pièces sont humides. Elles entraînent donc de l’électrolyte vers le poste suivant et sont ainsi source de pollution chimique du premier réacteur de la fonction avale par l’électrolyte du dernier de la fonction amont. Pour cette raison, il est nécessaire d’intercaler des fonctions de rinçage entre deux opérations unitaires successives. Ce genre de pollution peut être imputable aux rinçages lorsque la gestion de cette fonction est défaillante. Le désordre qui s’ensuit est alors connu sous le nom de « corrosion différée », car il affecte la qualité du revêtement protecteur et notamment son adhérence au substrat. Dans une ligne de cuivrage alcalin cyanuré, outre ce désordre, d’autres sources de désordres affectent le poste de cuivrage. L’expérience montre qu’elles sont imputables à un manque de maîtrise dans la gestion de ce réacteur électrochimique. En effet, au cours du temps, cette gestion peut se révéler de plus en plus délicate, difficile et par conséquent polluante, voire quasiment impossible à gérer dans certains cas extrêmes qui nécessitent alors de procéder à d’indispensables et coûteuses « coupures du bain ». La raison tient à un ensemble de réactions secondaires tant chimiques qu’électrochimiques susceptibles de se développer aussi bien sur les électrodes qu’au sein de l’électrolyte.

L’enjeu de cette maîtrise est d’importance, tant en termes de qualité, de coût d’exploitation que de production et de limitation des déchets. C’est donc à la seule bonne gestion du réacteur de cuivrage que nous nous intéressons par la suite. Ainsi, à partir d’une formulation type, nous identifions dans cet article les réactions et autres équilibres chimiques ou électrochimiques susceptibles de se former (aspect thermodynamique). Les aspects cinétiques permettent ensuite de comprendre l’origine, ainsi que la diversité des dérives intempestives. Enfin, par le biais d’un bilan matière exhaustif, nous discutons des conditions nécessaires à la bonne gestion d’un réacteur de cuivrage alcalin cyanuré.

Le lecteur trouvera en fin d'article un tableau des sigles utilisés, ainsi qu'un tableau des valeurs d'enthalpies libres de formation.