Zingage : tout ce que vous devez savoir

« La rouille, le pire ennemi du métal, émerge de l’interaction des molécules de métaux ferreux avec l’humidité, entraînant la dégradation et la défaillance des pièces mécaniques. Le zingage résout ce problème en créant une barrière résistante à la corrosion, améliorant non seulement l’esthétique mais aussi la durabilité des produits. »

Avez-vous vu quelque chose de brun orangé sur la surface du métal ? On l’appelle la rouille, le pire ennemi du métal, et elle résulte de la réaction des molécules de métal ferreux avec l’humidité. La rouille provoque une dégradation des matériaux et contribue à terme à la défaillance des produits et des pièces mécaniques. Le zingage est utilisé pour résoudre le problème de formation de rouille en créant une fine barrière sur la surface, l'empêchant de se corroder en réagissant avec l'environnement.

De plus, le zingage électrolytique utilise un courant électrique pour déposer une fine couche de zinc sur une surface métallique conductrice, améliorant ainsi la résistance à la corrosion et l'aspect de la surface. Ce procédé de finition de surface, qui consiste en le dépôt électrochimique d'une couche de zinc sur le métal, est très répandu. Il offre une méthode économique et très efficace pour protéger les objets métalliques contre la corrosion, ce qui en fait un procédé essentiel pour de nombreuses industries.

La galvanisation est une finition de placage mécanique qui consiste à revêtir un métal d'une couche de zinc pour le protéger de la corrosion. Le zinc est un métal hautement réactif qui forme une barrière protectrice lorsqu'il entre en contact avec l'humidité, l'oxygène ou d'autres substances corrosives. La galvanisation peut être effectuée sur de nombreux substrats métalliques, notamment l'acier, le fer et l'aluminium.

Dans cet article, nous allons parcourir le fonctionnement du zingage, les étapes impliquées, les facteurs affectant les applications, les avantages et les limites.

Qu'est-ce que le zingage ?

Le zingage est une méthode de finition de surface pour les composants et produits en matériaux ferreux. Il s’agit d’ajouter une fine couche à la surface sans compromettre la stabilité dimensionnelle, laissant une surface lisse et gris terne. Le zingage confère un excellent attrait esthétique aux produits, mais plus encore, il les rend résistants à la corrosion. Le processus de zingage crée une fine couche protectrice en déposant électrolytiquement du zinc sur le métal qui sera recouvert, également appelé matériau de substrat.

Comment fonctionne le zingage ?

Lorsque le zingage est exposé à l'air, il réagit avec l'oxygène comme le font les métaux ferreux et produit de l'oxyde de zinc (ZnO), qui se combine ensuite avec l'eau pour créer de l'hydroxyde de zinc (ZnoH).

Le tournant se produit lorsque le dioxyde de carbone atmosphérique et l'oxyde de zinc se combinent pour former une fine couche de carbonate de zinc (ZnCO3) qui se fixe au zinc sous-jacent et le protège davantage de la corrosion.

Principe de fonctionnement de la galvanoplastie

La galvanoplastie utilise un courant électrique dans une solution électrolytique pour déposer du zinc sur un substrat chargé négativement, formant une couche protectrice de zinc.

Le principe de fonctionnement de base de la galvanoplastie au zinc implique l’application d’un courant électrique à la solution électrolytique.

Lorsqu'un courant électrique traverse la solution électrolytique, il provoque la dissolution des ions zinc et leur migration vers le substrat métallique chargé négativement (pièce à plaquer).

Lorsque les ions zinc entrent en contact avec le substrat métallique, ils sont réduits et déposés sur la surface du substrat sous la forme d'une fine couche de zinc.

Comprenons le principe de fonctionnement du zingage électrolytique à l'aide de l'exemple du placage sur des pièces en acier.

A l'anode (électrode positive) :

Zn → Zn2+ + 2e-

A la cathode (électrode négative) :

2H+ + 2e- → H2

Réaction globale :

Zn + 2H+ → Zn2+ + H2

Dans ce processus, le zinc métallique est oxydé à l'anode, produisant des ions zinc dans la solution. Ces ions de zinc migrent vers la surface de l'acier, où ils sont réduits à la cathode, formant une fine couche de zinc métallique à la surface de l'acier.

Principe de fonctionnement de la galvanisation

Le principe de fonctionnement de la galvanisation est basé sur la réaction électrochimique entre le zinc et le substrat métallique à revêtir. Le zinc est un métal plus réactif que l'acier, le fer ou l'aluminium, qui sont couramment utilisés comme substrats pour la galvanisation.

Par exemple, la réaction électrochimique suivante se produit à l'interface entre l'acier et le zinc fondu lors de la galvanisation de substrats en acier.

Fe + Zn2+ → Fe2+ + Zn

Les atomes de fer sur le substrat de surface en acier réagissent avec les ions de zinc dans le bain de zinc fondu pour former des ions ferreux et des atomes de zinc. Les atomes de zinc diffusent ensuite dans la surface et réagissent avec les atomes de fer pour former une couche de composés intermétalliques, créant une liaison solide entre le revêtement de zinc et le substrat en acier.

Étapes impliquées dans le placage au zinc

Étape 1 : Nettoyage de la surface

La première étape du zingage consiste à nettoyer la surface à plaquer pour éliminer la poussière, les huiles et la rouille afin que la surface soit efficacement recouverte de zinc. Pour le nettoyage, les détergents alcalins sont les meilleurs agents qui ne dégraderont pas la surface. Cependant, un nettoyage acide peut être appliqué avant d'utiliser des détergents alcalins.

Un bain entre 100 et 180 degrés C permet d'éliminer la saleté avant d'utiliser un détergent alcalin pour un nettoyage au niveau micro. Après le nettoyage avec un détergent alcalin, rincez immédiatement la zone avec de l'eau distillée pour éviter d'endommager la surface primaire du matériau, que les solutions alcalines peuvent endommager. Si le nettoyage de la surface n'est pas effectué correctement, le revêtement de zinc pourrait se décoller ou être endommagé.

Étape 2 : Décapage

De nombreux oxydes, y compris de la rouille déjà formée, peuvent se trouver à la surface. Il est donc crucial d’utiliser des solutions acides pour éliminer ces oxydes et tartres avant de procéder au zingage. Les deux solutions les plus typiques utilisées dans ce procédé sont l'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique. Les produits sont immergés dans cette solution acide. Le temps de trempage, la température et la concentration des acides dépendent du type de métal et de l’épaisseur de la calamine.

Après le décapage en plongeant les composants dans une solution acide, nettoyer immédiatement à l'eau distillée pour éviter toute réaction violente et dégradation de la surface.

Étape 3 : Préparation du bain de placage

L'étape suivante consiste à préparer la solution électrolytique pour le processus de galvanoplastie, également appelé bain de placage. Le bain est une solution ionique de zinc qui aide à rationaliser les processus de placage. Il peut s'agir de zinc acide ou de zinc alcalin ;

• Zinc acide: Haute efficacité, dépôt rapide, excellent pouvoir couvrant, mais mauvais pouvoir de projection et faible répartition de l'épaisseur.
• Zinc alcalin: Excellente répartition de l'épaisseur avec une puissance de projection supérieure, mais une efficacité de placage moindre, un taux d'électrodéposition inférieur,

Étape 4 : Configuration de l'électrolyse et introduction du courant

Configuration de zingage

Le processus de dépôt proprement dit commence par l'introduction du courant électrique (CC) après la sélection de l'électrolyte en fonction des exigences et des spécifications du produit. Le zinc sert d’anode et est couplé à la borne négative du substrat (cathode). Les ions zinc se connectent à la cathode (substrat) lorsqu'un courant électrique circule à travers les électrolytes, formant une fine couche barrière de zinc à la surface.

De plus, il existe deux méthodes d’électrolyse : le placage en rack et le placage en baril (placage en rack et baril).

• Supports : Le substrat est plongé dans l'électrolyte lorsqu'il est fixé au rack, adapté aux grandes pièces
• Barrel: Le substrat est placé dans le fût puis tourné pour obtenir un placage uniforme.

Étape 5 : Post-traitement

Pour éliminer toute contamination potentielle de la surface, les pièces doivent être nettoyées plusieurs fois à l’eau distillée une fois le placage terminé. Avant d'envoyer les produits plaqués au stockage après lavage, ils doivent être séchés. Si nécessaire, des produits de passivation et des produits d'étanchéité peuvent également être utilisés sur la base des normes requises en matière de finition de surface.

Facteurs à considérer

Connaître le facteur aidera à réguler le processus et à acquérir un placage optimal. De nombreux facteurs affectent le résultat du placage sur le substrat.

La densité actuelle

L'épaisseur de la couche de zinc, qui doit être déposée sur la surface du substrat, est affectée par la densité du courant traversant les électrodes. Par conséquent, un courant plus élevé créera une couche plus épaisse tandis qu’un courant plus faible créera une couche plus fine.

La température d'un bain de placage

Un autre facteur qui influence le zingage est la température de la solution d'électrolyse (bain de placage). Si la température est plus élevée, la cathode consomme moins d'ions hydrogène de la solution tout en prenant plus d'azurants, de sorte que le placage de zinc sera plus brillant en raison du dépôt plus élevé de cristaux métalliques de zinc.

La concentration de zinc dans le bain de placage

La concentration en zinc dans le bain de placage a également un impact sur la texture et le degré de brillance du placage. Par exemple, une surface relativement rugueuse résultera d’une concentration élevée car les ions zinc seront inégalement répartis et se déposeront rapidement. D’un autre côté, une faible concentration entraînera un placage plus brillant car les cristaux fins se déposeront lentement.

D'autres facteurs comprennent la position des électrodes (anode et cathode), la qualité de surface du substrat, la concentration de tensioactifs et d'azurants dans le bain de placage, les contaminationset plus encore.

Différences entre le zingage électrolytique et la galvanisation

La galvanoplastie fournit des revêtements plus fins et de précision, tandis que la galvanisation offre une protection plus épaisse et plus durable pour une utilisation structurelle et extérieure.

La galvanoplastie et la galvanisation sont deux méthodes efficaces pour protéger le métal de la corrosion. Cependant, il existe de nombreuses différences dans la complexité, l'épaisseur du revêtement, le coût, la durabilité, les applications, la précision, le temps de traitement et d'autres aspects.

Passons en revue les principales différences à travers un tableau comparatif.

Lire la suite:Différence entre le chromage, le zingage et le nickelage

Avantages du zingage

En plus de prévenir la rouille, le zingage présente plusieurs autres avantages; passons en revue quelques-uns avec une brève description.

• À bas prix: Il s'agit de la méthode de finition de surface la plus rentable par rapport à d'autres méthodes, notamment le revêtement en poudre, la finition à l'oxyde noir et le placage d'argent.
• Renforcer: Le revêtement de zinc sur les métaux ferreux, le cuivre, le laiton et d’autres substrats contribue à augmenter la résistance de ces matériaux.
• Stabilité dimensionnelle: L’ajout d’une couche de zinc n’affectera pas la stabilité dimensionnelle des composants ou des produits,
• Beauté esthétique : Après le placage, la surface du substrat aura un aspect brillant et attrayant, et sera personnalisée. couleurs de zingage peut être ajouté après traitement.
• Ductilité: Le zinc étant un métal ductile, la mise en forme du substrat sous-jacent est simple.

Limitation du zingage

Le zingage est un processus rentable et respectueux de l’environnement pour prévenir la rouille sur les produits et composants en fer, acier, cuivre, laiton et autres matériaux similaires. Cependant, il ne convient pas aux produits pétroliers, pharmaceutiques, aérospatiaux et alimentaires, car ils sont fréquemment immergés dans les solutions.

Apprendre encore plus:Placage zinc vs nickelage : quelles sont les différences ?

Applications de zingage

Fils plaqués zinc

Hardware

Le zingage joue un rôle important dans le maintien des joints pendant une période prolongée. Les vis, écrous, boulons et autres fixations sont recouverts de zinc pour éviter la rouille, ce qui pourrait entraîner une défaillance.

Industrie automobile

Le zingage rend les pièces résistantes à la corrosion. Les conduites de frein, les étriers, les bases et les composants de direction sont zingués.

Plomberie

Étant donné que les matériaux de plomberie interagissent constamment avec l’eau, la rouille constitue le problème le plus important lorsque l’on travaille avec eux. La durabilité des canalisations en acier a été révolutionnée par le zingage. Les tuyaux zingués ont une durée de vie de plus de 65 ans.

Militaire

Les chars, les véhicules blindés de transport de troupes, les véhicules et autres équipements militaires utilisent le zingage.

Conclusion

Le zingage est un processus de finition de surface complexe qui nécessite des ingénieurs et des opérateurs experts dotés d’équipements spécialisés avancés.

nous offrons des services de fabrication sous un même toit, de la conception du prototype à la finition du produit. Grâce à la technologie de zingage, nous fournissons des produits de haute qualité service de zingage Pour les produits et pièces de nos ingénieurs experts, forts de plusieurs décennies d'expérience dans le secteur, n'hésitez pas à nous contacter. contactez-nous. si vous avez besoin d'autres services liés au zingage.

Les Questions

Qu’est-ce que le zingage ?

Le zingage est l'une des principales approches de finition de surface, dans laquelle une fine couche de zinc est appliquée sur la surface des produits pour les rendre parfaitement résistants à la corrosion.

Le zingage ne peut-il être appliqué que sur des métaux ferreux et des alliages ?

Non, le zingage ne s’applique pas uniquement aux métaux ferreux et aux alliages tels que le cuivre et le laiton.

Quels sont les facteurs qui affectent le processus de zingage ?

Plusieurs facteurs affectent les résultats du zingage, tels que la densité de courant, la concentration en zinc dans le bain de placage, la température, la position des électrodes, etc.

Quelles sont les étapes du zingage ?

Le nettoyage des produits, le décapage, la préparation du bain de placage, l'électrolyse et le post-traitement sont les principales étapes du zingage.

La galvanisation est-elle la même chose que la galvanoplastie au zinc ?

Non, le zinc se dépose en surface lors de la galvanisation en le plongeant dans une solution de zinc. Alors que la galvanoplastie utilise un processus d’électrolyse.