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(11) | EP 0 959 152 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Bobine en alliage d'aluminium procédé d'obtention et installation pour sa mise en oeuvre |
| (57) Bobine en alliage d'aluminium constituée d'un ruban d'alliage d'aluminium ayant subi
un traitement en surface pour constituer un ruban qui, sur une face est anodisé et
qui, sur l'autre face, comprend une ou plusieurs couches autres que celles résultant
de l'anodisation de l'aluminium. |
Objets de l'invention
[0001] La présente invention concerne une bobine en alliage d'aluminium constituée par un ruban continu ayant subi un ou plusieurs traitements de surface.
[0002] La présente invention se rapporte également à un procédé d'obtention en continu de ladite bobine; comportant en particulier une étape de traitement de surface d'une bobine en alliage d'aluminium.
[0003] Bien qu'il soit fait référence à des alliages d'aluminium il est sous-entendu que cet alliage peut avoir une teneur d'aluminium de 99,99 % en masse.
Arrière-plan technologique et état de la technique à la base de l'invention
[0004] L'aluminium a la propriété de réagir très vite avec l'oxygène de l'air pour former une très mince couche superficielle d'oxyde d'aluminium.
[0006] L'oxydation naturelle et spontanée de l'aluminium engendre automatiquement un film de protection transparent qui a la particularité d'adhérer de manière suffisamment importante et durable sur l'aluminium métallique non oxydé, pour ainsi éviter son oxydation en profondeur.
[0007] Il est connu dans l'état de la technique de recourir à un procédé d'anodisation par électrolyse pour augmenter l'épaisseur de la couche d'oxyde à 0,05 micron et dans le cas le plus favorable, lors d'une anodisation dure, à 100 microns.
[0008] Le principe de l'électrolyse fonctionne par application d'une tension électrique continue entre deux électrodes plongées dans la solution aqueuse, l'une des deux électrodes étant chargée positivement (anode) pour oxyder l'eau en oxygène gazeux (O2) qui se dégage de la solution électrolytique alors que l'autre électrode, chargée négativement (cathode), entraîne la réduction de l'eau en hydrogène gazeux (H2).
[0009] Lorsque l'on utilise la surface du matériau en alliage d'aluminium comme anode, on procède à l'anodisation de l'aluminium où l'oxygène gazeux, se dégageant lors de l'électrolyse, entraîne rapidement une oxydation forcée de l'aluminium pour former une couche d'oxyde d'aluminium, appelée aussi couche anodique. Cependant, quels que soient le traitement de surface et la technologie utilisés, la surface du métal doit être propre pour assurer la formation d'une couche d'oxyde d'aluminium continue et pour obtenir un bon accrochage de cette couche. La technique classique comporte des étapes de préparation de la surface métallique par des opérations de dégraissage, de décapage et de neutralisation.
[0010] Le but d'un traitement d'anodisation par électrolyse vise à obtenir une protection plus résistante, plus uniforme et plus durable de l'aluminium.
[0011] De manière classique, l'anodisation par électrolyse est effectuée par voie discontinue, c'est-à-dire en procédé lot par lot qui consiste tout d'abord à mettre en forme les pièces à base d'aluminium et de procéder seulement ensuite à l'anodisation de la pièce en question.
[0012] Cependant, ce procédé engendre un nombre élevé de manipulations qui se traduisent par un coût de fabrication relativement élevé.
[0013] Dans le but d'obtenir une qualité meilleure de l'anodisation et une simplification de la manutention, il est connu de pouvoir effectuer un procédé d'anodisation en continu.
[0014] Cependant, le procédé d'anodisation classique en continu conduit à la formation d'une bobine anodisée sur les deux faces.
[0015] Certaines applications particulières requièrent l'anodisation d'une seule face. Généralement, on utilise pour l'anodisation sur une face des procédés discontinus, consistant tout d'abord à anodiser les deux faces, par exemple par un procédé en continu connu en soi, et ensuite à découper les feuilles en tôles. Sur chacune des tôles, la couche d'oxyde est ensuite enlevée sur une face soit chimiquement, soit mécaniquement avec tous les problèmes de manutention mentionnés préalablement.
[0016] D'autre part, le fait de travailler en 〈〈 batch 〉〉 et d'enlever la couche d'oxyde pièce par pièce rend le procédé peu rentable. Les documents GB-1,055,001; WO 84/0493; GB-59020498 et JP 53012738 décrivent des procédés d'anodisation en continu suivant lesquels une seule face de la feuille à base d'aluminium métallique est anodisée.
[0017] Le principe de fonctionnement de ces procédés diffère du procédé d'anodisation continu classiquement utilisé, en ce que le ruban continu d'aluminium ou d'alliage d'aluminium ne forme plus l'anode de la cellule électrolytique. Ainsi, sa mise en oeuvre nécessite une transformation importante de l'installation classiquement utilisée.
[0018] En effet, dans ces procédés le ruban d'aluminium circule entre deux électrodes (anode-cathode) à l'intérieur d'une solution électrolytique avec une face tournée vers l'anode et l'autre face tournée vers la cathode, la face du ruban tournée vers l'anode s'oxydant de manière prédominante.
[0020] De ce fait, les procédés de fabrication en continu ou en ligne décrits ci-dessus conduisent à la formation de rubans à base d'aluminium pour lesquels soit les deux faces sont anodisées ou soit l'une des deux faces est anodisée, mais pour lesquels l'autre face comprend également une couche d'oxyde d'aluminium.
[0021] Il en résulte que les rubans de l'état de la technique ne se prêtent pas à une multitude d'applications, notamment dans le domaine de l'électronique et les structures sandwich, et plus spécifiquement dans le cas où il est nécessaire d'avoir une pièce avec une face exempte d'une couche d'oxyde isolante d'électricité et l'autre face isolante et éventuellement décorative sous la forme d'une couche anodique.
BUTS DE L'INVENTION
[0022] La présente invention vise à obtenir un nouveau produit sous forme d'une bobine en alliage d'aluminium prête à être employée à des fins électroniques, mécaniques ou autre en évitant les inconvénients des produits de l'état de la technique, notamment ceux résultant de la présence d'une couche d'oxyde sur les deux faces du ruban.
[0023] Un autre but de la présente invention vise à obtenir une bobine en alliage d'aluminium ayant subi un traitement en surface adapté pour des domaines d'application particulières, telle qu'une bobine d'alliage d'aluminium traitée en surface prête à l'emploi et apte à être découpée en morceaux pour leur usinage et leur transformation mécanique.
[0024] Un but complémentaire de la présente invention vise à obtenir un nouveau procédé d'obtention de ces produits et une installation pour leur mise en oeuvre.
ELEMENTS CARACTERISTIQUES DE L'INVENTION
[0025] Ladite bobine selon l'invention est en alliage d'aluminium et comprend un ruban qui comporte sur une face une couche anodique d'oxyde d'aluminium et sur l'autre face au moins une couche non-anodique autre que celle résultant d'une anodisation de l'aluminium.
[0026] On entend par ruban la partie déroulée de la bobine qui peut être soumise à un traitement de surface.
[0027] En outre, on entend par couche anodique, une couche d'oxyde d'aluminium qui résulte d'une oxydation forcée de l'aluminium par un procédé d'électrolyse, appelé aussi anodisation. La couche anodique obtenue par électrolyse a une épaisseur d'au moins 0,05 micron en oxyde d'aluminium.
[0028] Contrairement à l'anodisation, le phénomène d'oxydation naturelle de l'aluminium ne conduit qu'à la formation de films d'une épaisseur d'environ 0,01 micron.
[0029] La nature chimique de la couche non-anodique est choisie en fonction des applications pour lesquelles la bobine sera destinée. Ainsi, celle-ci peut être constituée d'une couche de conversion chimique obtenue par réaction de l'aluminium ou de tout autre élément compris dans l'alliage d'aluminium avec un composé chimique.
[0030] A titre d'exemple, on peut obtenir une chromatation de la surface du ruban en alliage d'aluminium, où le chrome transforme l'aluminium en surface du ruban en un composé chimique complexe, constitué à la fois de chrome et d'aluminium.
[0031] D'autres substances métalliques inorganiques et même des composés organiques généralement connus dans l'état de la technique des traitements de surfaces peuvent être utiliseés pour engendrer une complexation avec un alliage à base d'aluminium.
[0032] La couche non-anodique peut également comprendre une sous-couche ou une couche d'apprêt souvent appelée "primer" qui sert de base pour une couche de finition et qui est soit immédiatement appliquée en ligne de traitement de surface du ruban en alliage d'aluminium, soit appliquée par l'utilisateur au pinceau ou par tout autre moyen d'application bien connu.
[0033] Dans les applications plus particulières, la couche d'apprêt peut également constituer une couche de base pour une colle ou une matière adhésive.
[0034] Enfin, la couche non-anodique peut comprendre une couche de vernis, de laque ou une couche de finition habituellement utilisée à des fins décoratives.
[0035] La bobine en alliage d'aluminium est également caractérisée par le fait qu'une couche de conversion chimique ou d'apprêt et/ou une couche de finition à base de laque, de vernis ou autre peut être déposée au-dessus de la couche anodique d'oxyde d'aluminium.
[0036] L'alliage d'aluminium constituant les rubans de la bobine peut comprendre d'autres éléments métalliques, comme par exemple du Si, Cu, Fe, Mg, Mn, Zn, Sn, Ti, Pb, Sb, Bi, Ni, V, Sr, Te en quantité mineure avec une teneur en aluminium d'au moins 60% en masse. En effet, la couche anodique selon la présente invention peut avoir une épaisseur allant jusqu'à 100 microns.
[0037] En outre, la bobine en alliage d'aluminium selon l'invention a l'avantage de comprendre des couches de traitement de surface qui présentent des propriétés de surface uniformes sur une longueur de plusieurs kilomètres. Notamment l'aspect, la couleur et l'épaisseur des couches peuvent être maintenus homogènes au moins sur le ruban d'une bobine entière.
[0038] La présente invention concerne également un procédé en ligne, c'est-à-dire qui fonctionne de manière continue pour obtenir la bobine en alliage d'aluminium selon l'invention.
[0039] L'avantage du procédé en continu selon l'invention est un gain de temps considérable étant donné que le ruban en alliage d'aluminium subit en un seul passage successivement les traitements de dégraissage, de décapage, d'anodisation et éventuellement de colmatage d'une seule face et des opérations de traitements de surface de l'autre face avec éventuellement des opérations de rinçage et de séchage intermédiaires.
[0040] Ces différentes étapes s'opèrent en continu soit par passage dans un bain, par pulvérisation, par électrolyse ou à l'aide d'autres techniques bien connues par l'homme de métier.
[0041] Le procédé continu selon l'invention a l'avantage de contrôler la qualité des traitements effectués en surface en temps réel et à la vitesse de défilement de la feuille.
[0042] Par ce procédé les opérations s'enchaînent sans difficulté, les stocks intermédiaires des pièces à traiter sont réduits et la qualité du produit final, c'est à dire l'homogénéité, l'aspect, la couleur et l'épaisseur de la couche anodique ainsi que des autres couches de traitement sont garanties.
[0044] En particulier, des épaisseurs de ruban de 0,05 à 5 mm peuvent être utilisées dans ce procédé en continu, tout en assurant une même qualité de produit fini.
[0045] Dans le procédé continu selon l'invention, la continuité du produit à traiter est assurée par un accrochage sous la forme d'un soudage, un agrafage ou un collage de bout en bout du ruban en alliage d'aluminium déroulée de sa bobine.
[0046] Avantageusement, le procédé de la présente invention empêche la formation d'une couche d'oxyde sur la surface du ruban en alliage d'aluminium qui n'est pas soumise au traitement d'anodisation par masquage de celle-ci avant l'opération de l'anodisation.
[0047] Cette opération de masquage peut s'effectuer notamment par l'application d'un recouvrement de masquage telle qu'un film protecteur ou "coating" (couche) pellable à faible conductivité électrique sur une des deux surfaces du ruban en alliage d'aluminium.
[0048] Selon une forme de réalisation particulière, l'opération de masquage comprend la formation d'une couche de masquage par traitement d'une des deux surfaces du ruban en alliage d'aluminium. Comme déjà décrit plus haut, ce traitement de surface consiste à appliquer une couche de conversion chimique, une couche d'apprêt et/ou une couche décorative. Cette étape peut éventuellement être suivie d'une opération de masquage supplémentaire par application d'un recouvrement.
[0049] L'opération de masquage peut être effectuée avant ou après l'opération de décapage du ruban d'aluminium. Cependant, il peut être préféré que le masquage soit réalisé après l'opération de dégraissage du ruban en alliage d'aluminium qui enlève la couche d'oxyde naturellement formée sur celui-ci.
[0050] Ainsi, on protège par masquage une surface du ruban en alliage d'aluminium afin qu'elle soit libre d'une couche d'oxyde d'aluminium, même naturelle.
[0051] En outre, la couche ou bande de masquage qui est appliquée sur une des surfaces du ruban doit résister physiquement et chimiquement aux opérations et aux bains utilisés lors de l'étape d'anodisation et, éventuellement lors des étapes qui précèdent et qui suivent cette étape d'anodisation.
[0052] Dans ce but, la matière plastique utilisée pour constituer la couche protectrice ou la bande plastique est à base de PVC commercialisé sous le nom de SPV224® par la société Nitto S.A. .
[0053] Ensuite, pour traiter une telle surface ainsi protégée de toute oxydation, après l'opération d'anodisation, et éventuellement de colmatage ou autre traitement de la face anodisée du ruban, on enlève le film protecteur ou le "coating" (couche) pellable par exemple dans le cas d'une bande de masquage par une enrouleuse. Comme décrit, le traitement en surface de la face non-anodisée consiste à appliquer une couche de conversion chimique, une couche d'apprêt et/ou une couche décorative selon des procédés bien connus de l'état de la technique.
[0054] Il est évident, que le procédé tel que décrit ci-dessus pour le traitement de surface d'un ruban déroulé d'une bobine en alliage d'aluminium selon l'invention peut également être appliqué sur des tôles de taille plus restreintes no-présentées sous la forme de bobines et dans des procédés discontinus de type lot par lot ("batch").
[0055] Cependant, lors de ces traitements auxiliaires à l'anodisation, les faces anodisées et non-anodisées peuvent également être pourvues de couches supplémentaires. Notamment, il peut être prévu d'appliquer une couche de peinture lorsqu'il s'agit d'utiliser cette face du produit à des fins décoratives.
[0056] La bobine en alliage d'aluminium traitée en surface selon l'invention, peut servir à plusieurs applications industrielles en particulier dans le domaine électronique, et dans la fabrication de structures "sandwich".
[0057] Dans le domaine électronique, elle peut être utilisée pour la fabrication de boîtiers qui logent un ou plusieurs composants électroniques et qui, en même temps, servent de cage de Faraday pour protéger l'environnement d'éventuels rayonnements électromagnétiques émis par lesdits composants.
[0058] Cependant, pour que la cage de Faraday soit efficace, les composants électroniques situés à l'intérieur de la cage de Faraday doivent être raccordés à la masse sur la face interne de la cage de Faraday. Ainsi, pour assurer un contact électrique au niveau de la face interne, on utilise le ruban en alliage d'aluminium selon la présente invention, auquel on applique à la face non-anodisée une étape de chromatation qui consiste à déposer une mince pellicule de complexes de chrome résistante à la corrosion et gardant éventuellement la conductivité électrique en surface.
[0059] La cage de Faraday peut être également obtenue par simple usinage et transformation mécanique de la bobine en alliage d'aluminium ainsi traitée.
[0060] Dans le domaine de la fabrication de structure "sandwich" constitué par la bobine en alliage d'aluminium comprenant une face anodisée et une face pourvue d'une couche d'apprêt; ces structures "sandwich" sont de préférence des panneaux de type Al-bois, Al-polymer, Al-composite, Al-céramique, Al-métal. La face externe du panneau d'alliage d'aluminium sert de décoration et comprend la couche anodisée d'oxyde d'aluminium alors que la face interne est pourvue d'une couche d'apprêt qui doit être résistante à la corrosion et qui, dans certains cas, doit avoir un pouvoir d'adhésion très élevé vis-à-vis de la colle ou vis-à-vis du milieu, c'est-à-dire le bois, le polymère, le composite, le métal, la céramique ou toute autre matière sur laquelle la face interne va être posée.
[0061] Un dernier aspect de la présente invention concerne l'installation pour l'obtention de la bobine de l'invention obtenue selon le procédé de l'invention, en particulier une installation comprenant des moyens pour un traitement de surface d'un ruban d'une bobine d'alliage d'aluminium, selon le procédé de l'invention.
[0062] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description et des exemples illustrant une forme d'exécution préférée de l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0063]
La Fig.1 est une vue en coupe transversale du ruban en alliage d'aluminium de l'invention obtenu par traitement de surface selon la présente invention.
La Fig.2 représente l'installation de l'invention pour un traitement de surface d'une bobine en alliage d'aluminium selon une forme d'exécution préférée de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UNE FORME D'EXECUTION PREFEREE DE L'INVENTION
[0064] Le produit tel que représenté à la Fig. 1 est un ruban en alliage d'aluminium (A) et dont une face est pourvue d'une couche anodique (B) d'oxyde d'aluminium et l'autre face est pourvue d'une couche (C) de nature chimique autre que celle provenant de l'anodisation de l'aluminium métallique contenu dans ledit alliage présenté sous forme de bobine.
[0065] Le produit de l'invention est également caractérisé par une couche supplémentaire (D) sur la couche anodique (B) d'oxyde d'aluminium.
[0066] Comme illustré dans la Fig. 1, les couches (C) et (D) peuvent être constituées soit d'une couche de conversion chimique (α), soit d'une couche d'apprêt (β), soit d'une couche de finition (γ), soit d'une combinaison desdites couches (α, β, γ) suivant l'application à laquelle le ruban en alliage d'aluminium sera destiné.
[0067] Selon une forme d'obtention préférée, le ruban en alliage d'aluminium (A), dénommé 5005H14 selon Aluminium Association Inc. Series, comporte une épaisseur de 2,5mm et une largeur de 1200mm, la couche anodique (B) est d'une épaisseur de 7 microns, la couche de nature chimique (C) comprend le produit Bonderite 4504®, commercialisé par la société Parker S.A., et la couche supplémentaire (D) est une couche colorée par voie électrolytique en sel de Sn et colmatée dans l'eau bouillante.
[0068] La Fig. 2 représente une installation pour l'obtention de la bobine en alliage d'aluminium obtenu selon le procédé de la présente invention.
[0069] Selon une forme d'exécution préférée de l'invention, le procédé comprend une ligne de traitement de surface permettant l'obtention d'une bobine en alliage d'aluminium dont le ruban comprend sur une face, une couche anodique d'oxyde d'aluminium recouverte d'une couche de peinture et, sur l'autre face, une couche chromatée également recouverte d'une couche de peinture.
[0070] Le procédé d'obtention de la bobine en alliage d'aluminium mis en oeuvre dans l'installation représenté à la figure 2 comprend successivement des opérations de préparation de la surface du ruban en alliage d'aluminium par dégraissage (unité 7), décapage (unité 11) et neutralisation (unité 12) du ruban d'aluminium, une étape de masquage (unité 11) d'une des deux faces du ruban d'aluminium par application d'une bande plastique de recouvrement, une étape d'anodisation (unité 13) de la face non-recouverte du ruban en alliage d'aluminium suivie éventuellement d'une opération de colmatage (unité 15) de la couche anodique, ensuite une opération de démasquage (unité 17) de la face non-anodisée qui consiste à enlever la bande plastique de recouvrement préalablement déposée lors de l'étape de masquage (unité 11), un traitement de surface de cette face non-anodisée par chromatation (unité 18) de celle-ci et finalement un traitement de surface de la face anodisée et de la face chromatée du ruban en alliage d'aluminium par application d'une couche de peinture (unité 20). En outre, des opérations de rinçage (unités 8,12,14), de séchage (unités 9, 19) et de cuisson (unité 19) y sont intercalées pour rincer et sécher le ruban traité ou pour avantageusement fixer la couche de traitement en surface.
[0071] L'étape pour obtenir l'anodisation d'une seule face du ruban consiste à masquer une des deux faces du ruban par l'application d'un recouvrement protecteur (unité 10). Il est certain que cette étape doit se réaliser avant l'opération d'anodisation (unité 13). Néanmoins, l'étape de masquage (unité 10) peut être effectuée aussi bien avant qu'après l'opération de décapage (unité 11).
[0072] L'étape de dégraissage (unité 7) est réalisée par trempage à 50°C dans une cuve d'une longueur de 8m qui contient le produit Almeco 151B® commercialisé par Henkel S.A.. Cependant, cette étape peut aussi être réalisée par pulvérisation, ce qui a l'avantage d'engendrer un effet mécanique lié à un renouvellement permanent de l'agent dégraissant sur la surface à traiter. En outre, d'autres agents de dégraissage tels que des émulsifs commerciaux, légèrement caustiques, bien connus de l'homme de métier, peuvent être utilisés pour éliminer les produits huileux de la surface métallique.
[0073] L'étape de décapage (unité 11) s'effectue de préférence dans une cuve de 10m de long et consiste à rendre la surface métallique uniforme en éliminant les dernières impuretés et défauts de laminage, pour autant que ceux-ci ne soient pas trop prononcés. Les agents de décapage utilisés peuvent être acides ou basiques. Notamment, l'agent de décapage peut être une solution de soude caustique contenant entre 20 et 70 g/l NaOH et entre 20 et 120 g/l de Na[Al(OH)4]. Par le fait même de travailler en filière continue, l'étape de décapage permet de garantir l'uniformité de la surface d'une bobine entière et ceci sur une longueur de plusieurs kilomètres. D'autre part, les conditions opératoires de décapage peuvent être choisies de manière à produire des aspects de surface différents du type "melt-finish" ou satin par exemple.
[0074] L'étape de neutralisation (unité 12) s'effectue également de préférence dans une cuve de 10m de long. Elle suit l'étape de décapage pour neutraliser la surface avant de procéder à son anodisation qui se déroulera en milieu légèrement acide. La cuve peut contenir le produit Adeox C® commercialisé par la société CCT S.A. Cette étape est nécessaire, lorsque le décapage est réalisé en milieu basique alors que l'anodisation est réalisée en milieu acide.
[0075] La qualité des traitements en surface du ruban en alliage d'aluminium dépend également de la qualité des bains, si bien que des opérations de rinçage (unités 8,12,14) et de séchage (unités 9, 19) sont ajoutées entre lesdites étapes de préparation et de traitement de surface de la surface métallique. En vue d'assurer une pureté constante de l'eau de rinçage, celle-ci est amenée par des dispositifs installés en ligne dans le procédé.
[0076] L'étape d'anodisation (unité 13) s'effectue de préférence dans une cuve d'une longueur de 15m par électrolyse en solution aqueuse, légèrement acidifiée pour augmenter fortement la conductibilité en solution. Notamment, la solution peut contenir 100 à 200 g/l de H2SO4 et 1 à 10 g/l d'AL2(SO4)3. Elle consiste à appliquer une tension électrique continue de 15 à 20 Volts entre le ruban et les cathodes en aluminium pur. Dans le procédé selon l'invention, le ruban en alliage d'aluminium forme l'anode. Cependant, il n'est pas exclu d'utiliser un procédé dans lequel le ruban en alliage d'aluminium est anodisé par passage entre deux électrodes dont l'une est la cathode et l'autre l'anode.
[0077] L'étape de colmatage (unité 15) s'effectue de préférence dans une cuve de 100m de long et consiste à tremper de l'aluminium anodisé dans l'eau bouillante pour transformer la couche d'oxyde, c'est-à-dire l'alumine en alumine mono-hydratée qui gonfle et bouche les pores laissées éventuellement ouvertes lors de l'étape de l'anodisation. Le colmatage confère à la couche d'oxyde une résistance particulièrement élevée aux acides ainsi qu'une stabilité accrue aux agents atmosphériques. De même, il permet d'obtenir une meilleure rétention d'un colorant appliqué par après sur la couche d'oxyde.
[0078] L'étape de chromatation (unité 18) consiste à déposer une quantité d'environ 70 mg/dm2 du produit Bonderite 4508® commercialisé par Parker Benelux S.A.. L'opération de chromatation est suivie d'un séchage à air chaud pour fixer la couche de conversion chimique ainsi obtenue sur une des faces du ruban en alliage d'aluminium.
[0079] L'étape d'application d'une couche de peinture (unité 20) peut être réalisée en simple ou double face, c'est-à-dire de part et d'autre du ruban en alliage d'aluminium. Ainsi une couche de peinture peut être appliquée aussi bien sur la couche anodique que sur la couche chromatée du ruban. En outre, en vue de durcir la couche de peinture, on applique une étape de cuisson dans un four à rayonnements infra-rouges (unité 21).
[0080] L'étape ultime consiste à mettre une bande de recouvrement plastique temporaire du type 4223®, commercialisée par Novacell S.A., pour protéger la face anodisée et/ou la face convertie contre l'endommagement lors d'un post-traitement, comme la coupe en longeur, le planage etc.
[0081] L'installation de l'invention comporte tout d'abord une section d'entrée qui consiste à alimenter le ruban en alliage d'aluminium provenant d'une bobine vers la section de traitement de surface.
[0082] Cette section d'entrée comprend un ensemble de déroulements (1) qui consiste avantageusement en deux dérouleurs et des tables d'introduction pour dérouler le ruban en alliage d'aluminium de la bobine; une cisaille d'éboutage (2) pour préparer les début et fin de bandes; un système d'accrochage (3) pour assurer la continuité du ruban d'alliage d'aluminium à traiter et qui consiste à agrafer, à coller ou à souder les bandes d'alliage d'aluminium successives; un système de régulation de la traction (4) de la section d'entrée comprenant de préférence une jauge de mesure et de traction et des rouleaux motorisés appelés blocs en S; un système de stockage continu (5) du ruban de préférence sous la forme d'un accumulateur , une fosse à eau ou à boucle; et un système (6) de centrage du ruban et de régulation de la traction comprenant avantageusement une jauge de mesure de traction et un bloc en S avant de rentrer dans la section de traitement de surface.
[0083] L'installation de l'invention comporte ensuite une section de traitement de surface avec successivement des unités de dégraissage, de décapage, de neutralisation, de rinçage et séchage intermédiaires, d'anodisation et de traitements de finition.
[0084] Tout particulièrement, elle comprend une cuve de dégraissage (7) alcaline, acide ou électrochimique; une cuve de rinçage (8); une unité de séchage (9) à air chaud ou à rayonnements infrarouges avant un masquage éventuel d'une face du ruban en alliage d'aluminium, une dérouleuse à bande de recouvrement (10) comprenant une station de pose d'une bande de recouvrement sur une face du ruban en alliage d'aluminium; une unité de décapage (11) chimique ou électrochimique de la face non-plastifiée du ruban en alliage d'aluminium; une unité de rinçage et de neutralisation (12) après décapage; une cuve d'anodisation (13) en cellule liquide ou par rouleau cuivré pour anodiser la face du ruban non plastifié; une unité de rinçage (14) après anodisation; une cuve de colmatage (15) pour transformer la couche anodique d'alumine en alumine mono-hydratée; une unité de séchage (16) à air chaud ou à rayonnements infrarouges après l'opération de colmatage; un enrouleur à bande de recouvrement (17) comprenant une station de décrochage de la bande de recouvrement pour découvrir la face plastifiée du ruban en alliage d'aluminium; un rouleau d'application de couches (roll coater) horizontales ou verticales (18) pour réaliser la chromatation simple face de la face du ruban en alliage d'aluminium qui n'est pas recouverte d'une couche d'oxyde; une unité de séchage (19) à air chaud pour fixer la couche de conversion chimique sur la surface du ruban en alliage d'aluminium; un roll coater double-face (20) horizontal ou vertical pour appliquer une couche de peinture sur les deux faces du ruban en alliage d'aluminium traité en surface et enfin, un four de cuisson (21) des couches de peinture appliquées.
[0085] En particulier, les dispositifs de rinçage (8, 12, 14) sont équipés de rouleaux essoreurs en amont et en aval de chaque dispositif de rinçage pour faire office de barrage entre les différentes solutions utilisées pour la préparation, le traitement de la surface métallique et l'eau de rinçage
[0086] L'installation de l'invention comporte également une section de sortie après la section de traitement de surface. La section de sortie se compose habituellement d'un système (22) de centrage du ruban et de régulation de la traction comprenant de préférence une jauge de mesure de traction et un bloc en S; un système de stockage continu de la tôle (23) de préférence sous la forme d'un accumulateur, d'une fosse à eau ou à boucles; un système de régulation de la traction (24) de la section de sortie comprenant avantageusement une jauge de mesure de traction et un bloc en S; une cisaille d'éboutage (25) pour préparer les débuts et fins de bandes, éventuellement, une dérouleuse à bande de recouvrement (26) comprenant une station de pose d'une bande de recouvrement sur le ruban en alliage d'aluminium traité et enfin, un ensemble d'enroulement (27), comprenant avantageusement une enrouleuse et des tables d'introduction.
1. Bobine en alliage d'aluminium destinée en particulier à une structure en sandwich
ou à une cage de Faraday, caractérisée en ce que ladite bobine comprend un ruban en
alliage d'aluminium qui comporte sur une face une couche anodique d'oxyde d'aluminium
et sur l'autre face au moins une couche non-anodique autre que celle résultant d'une
anodisation de l'aluminium.
2. Bobine en alliage d'aluminium selon la revendication 1, caractérisée en ce que la
couche anodique d'oxyde d'aluminium est également pourvue d'une couche non-anodique.
3. Bobine en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que la couche non-anodique est constituée d'une couche de conversion
chimique obtenue par réaction de l'aluminium ou de tout autre élément compris dans
l'alliage d'aluminium avec un autre composé chimique choisi parmi le groupe constitué
par un ou plusieurs élément(s) métallique(s), inorganique(s), organique(s) ou d'un
mélange d'entre eux.
4. Bobine en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée
en ce que la couche non-anodique est constituée d'une couche d'apprêt ou d'une sous-couche
servant de couche de base pour une couche de finition, d'une colle, d'un produit de
soudage ou d'un lubrifiant.
5. Bobine en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée
en ce que la couche non-anodique est constituée d'une couche de finition à base d'une
laque, d'un vernis ou à base de matières habituellement utilisées à des fins décoratives.
6. Bobine en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée
en ce que la couche non-anodique est constituée d'une combinaison d'une ou de plusieurs
couches de conversion chimique, de couches d'apprêt et/ou de finition.
7. Bobine en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que l'alliage d'aluminium comprend un ou plusieurs élément(s) choisi(s)
parmi le groupe constitué par Si, Cu, Fe, Mg, Mn, Zn, Sn, Ti, Pb, Sb, Bi, Ni, V, Sr,
Te en quantité mineure et en ce que la teneur en aluminium l'alliage est d'au moins
60 % en masse.
8. Bobine en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que la couche anodique d'oxyde d'aluminium a une épaisseur intérieure
à 100 microns.
9. Bobine en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que le ruban en alliage d'aluminium a une épaisseur comprise entre
0.05 et 5 mm.
10. Procédé d'obtention d'une bobine en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des
revendications précédentes, fonctionnant en ligne c'est-à-dire opérant de manière
continue, comprenant une étape de traitement de surface de la bobine dans laquelle
on procède à l'anodisation d'une seule face du ruban en alliage d'aluminium de la
bobine et dans laquelle on applique sur l'autre face un traitement de surface non-anodique.
11. Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il comprend successivement
les étapes suivantes:
- une préparation de surface par dégraissage, décapage et neutralisation du ruban de la bobine;
- un masquage d'une face par application d'un recouvrement protecteur;
- une anodisation de l'autre face non-masquée du ruban pour déposer une couche anodique, colorée ou non par voie chimique ou électrochimique;
- éventuellement un colmatage de la couche anodique;
- un démasquage de la face non-anodisée par enlèvement du recouvrement protecteur;
- un traitement de la face non-anodisée;
- éventuellement un traitement de surface supplémentaire de la face non-anodisée et/ou de la face anodisée;
- un enroulement du ruban sous la forme d'une bobine.
12. Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il comprend successivement
les étapes suivantes:
- une préparation de surface par dégraissage, décapage et neutralisation du ruban de la bobine;
- un masquage d'une face par un traitement de surface non-anodique;
- une anodisation de l'autre face non-masquée du ruban pour déposer une couche anodique, colorée ou non par voie chimique ou électrochimique;
- éventuellement un colmatage de la couche anodique;
- éventuellement un traitement en surface supplémentaire de la face non-anodisée et/ou de la face anodisée;
- un enroulement du ruban sous la forme d'une bobine.
13. Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il comprend successivement
les étapes suivantes:
- une préparation de surface par dégraissage, décapage et neutralisation du ruban de la bobine;
- un masquage d'une face par application d'un traitement de surface non-anodique et d'un recouvrement protecteur;
- une anodisation de l'autre face non-masquée du ruban pour déposer une couche anodique, colorée ou non par voie chimique ou électrochimique;
- éventuellement un colmatage de la couche anodique;
- éventuellement un démasquage de la face non-anodisée par enlèvement du recouvrement protecteur;
- éventuellement un traitement de surface supplémentaire de la face non-anodisée et/ou de la face anodisée;
- un enroulement du ruban sous la forme d'une bobine.
14. Procédé de traitement de surface d'une bobine en alliage d'aluminium selon l'une des
revendications précédentes 10 à 13 , caractérisé en ce que l'on applique le masquage
d'une face du ruban avant l'opération d'anodisation.
15. Procédé de traitement de surface d'une bobine en alliage d'aluminium selon l'une des
revendications précédentes 10 à 14, caractérisé en ce que l'on applique le masquage
d'une face du ruban avant ou après l'opération de décapage.
16. Procédé de traitement de surface d'une bobine en alliage d'aluminium selon l'une des
revendications précédentes 10 à 15, caractérisé en ce que l'on applique le masquage
d'une face du ruban après l'opération de dégraissage.
17. Procédé de traitement de surface d'une bobine en alliage d'aluminium selon l'une des
revendications précédentes 10 à 16, caractérisé en ce que l'on enlève le recouvrement
protecteur après l'opération d'anodisation et, éventuellement de colmatage pour réaliser
des traitements de surface de la face non-anodisée.
18. Procédé de traitement de surface d'une bobine en alliage d'aluminium selon l'une des
revendications précédentes 10 à 17, caractérisé en ce que le traitement de surface
non-anodique de la face non-anodisée comprend
- une étape de conversion chimique obtenu par réaction de l'aluminium ou de tout autre élément compris dans l'alliage d'aluminium avec un composé chimique choisi parmi le groupe constitué par un ou plusieurs éléments métallique(s), inorganique(s), organique(s) ou un mélange d'entre eux, et/ou
- une étape d'application d'une couche d'apprêt ou d'une sous-couche, et/ou
- une étape d'application d'une couche de finition.
19. Procédé de traitement de surface d'une bobine en alliage d'aluminium selon l'une quelconque
des revendications 10 à 18, caractérisé en ce que l'on applique un traitement de surface
supplémentaire à la couche anodisée, comprenant une ou plusieurs étapes successives
de conversion chimique, d'application d'une couche d'apprêt ou de sous-couches et
d'application de couches de finition.
20. Installation pour l'obtention d'une bobine en alliage d'aluminium selon l'une quelconque
des revendications 1 à 9 fonctionnant en ligne c'est-à-dire opérant de manière continue
selon le procédé de l'une quelconque des revendications 10 à 19, caractérisée en ce
qu'elle comprend successivement :
- une section d'entrée pour dérouler le ruban en alliage d'aluminium de la bobine;
- une section de traitement de surface;
- une section de sortie pour enrouler le ruban en alliage d'aluminium traité en surface sur la bobine.
21. Installation selon la revendication 20, caractérisée en ce que la section de traitement
de surface comprend de préférence une unité de masquage pour appliquer un recouvrement
protecteur sur une face du ruban avant l'anodisation du ruban pour empêcher l'anodisation
de celle-ci et éventuellement une unité de démasquage pour enlever le recouvrement
protecteur après l'anodisation et pour réaliser des traitements de surface de la face
non-anodisée.
22. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes 20 ou 21, caractérisée
en ce que la section de traitement de surface comprend :
- une unité de dégraissage, décapage et neutralisation du ruban;
- une unité de masquage d'une face pour appliquer un recouvrement protecteur et/ou un traitement en surface non-anodique;
- une unité d'anodisation;
- éventuellement une unité de colmatage;
- éventuellement une unité de démasquage de la face non-anodisée pour enlever le recouvrement protecteur et une unité de traitement de la face non-anodisée; et
- éventuellement au moins une unité supplémentaire de traitement de surface de la face non-anodisée et/ou de la face anodisée.
23. Installation pour le traitement en surface d'une bobine en alliage d'aluminium selon
l'une quelconque des revendications précédentes 20 à 22, caractérisée en ce que l'unité
de masquage est disposée avant l'unité d'anodisation.
24. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes 22 ou 23, caractérisée
en ce que l'unité de masquage est disposée avant ou après l'unité de décapage.
25. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes 22 à 24, caractérisée
en ce que l'unité de masquage est disposée après l'unité de dégraissage.