[0001] La présente invention concerne un procédé de zincage ainsi qu'un bain aqueux acide
utilisé dans ce procédé.
[0002] Ce procédé de zincage, aussi appelé galvanisation, est de grande importance dans
l'industrie pour la protection de matériaux ferreux contre la corrosion atmosphérique.
Dans la série électrochimique des métaux, le zinc adopte un comportement anodique
vis à vis des agents corrosifs atmosphériques, en vertu duquel les exigences au sujet
de l'homogénéité et de l'absence de porosité dans les dépôts sont moindres que celles
requises par d'autres métaux plus nobles. Tant qu'il y aura du zinc à proximité d'une
zone endommagée, ce sera lui qui se sacrifiera au profit du fer et la rouille ne progressera
pas.
[0003] Mis à part son haut pouvoir antirouille, le zinc est souvent utilisé (quand il s'agit
simplement de protection) pour son prix relativement réduit par rapport au cuivre,
au nickel et au cadmium.
[0004] La galvanisation électrolytique est fortement concurrencée par la galvanisation thermique,
par les méthodes de pulvérisation et Shérard. La galvanisation électrolytique est
certainement préférée à la galvanisation thermique (plus communément utilisée) pour
les pièces en acier de trempe soignée, ou pour des pièces de précision pour lesquelles
des augmentations de température significatives seraient néfastes. Pour beaucoup de
produits semi-finis, en particulier également pour les fils et les lames d'acier,
la galvanisation électrolytique progresse, d'autant plus qu'aujourd'hui elle est en
mesure de galvaniser des fils et lames avec des solutions analogues à celles employées
dans l'extraction électrolytique du zinc des minerais avec des densités de courant
relativement élevées (22 000 A/m
2).
[0005] Aussi, conformément à l'adoption et à la production, les types de galvanisation se
succèdent dans cet ordre: galvanisation thermique, zincage galvanique, shérardisation,
galvanisation à pulvérisation et galvanisation par zinc micronisé, en suspension à
92% en milieu organique ou inorganique.
ZINCAGE GALVANIQUE
[0006] L'avantage principal du zincage galvanique consiste dans l'énorme économie réalisable
grâce à une consommation réduite de zinc par rapport au procédé thermique.
[0007] Le zinc forme de nombreux sels solubles, et dans des conditions déterminées, peut
être "électrodéposé" par des solutions acides (au sulfate, fluoroborate, chlorure,
sulfamate, etc.) et par des solutions alcalines (au cyanure, pyrophosphate de zinc,
éthanolamine, etc.). En fonction des exigences de production et du type de zincage,
il est possible de réaliser des installations automatiques pour des usinages variés.
[0008] L'aspect et le pouvoir de protection des revêtements électrolytiques de zinc peuvent
être améliorés par un traitement final de "passivation".
[0009] L'obtention de dépôts de zinc pur est importante, car la présence dans ceux-ci d'autres
métaux (nickel, plomb, étain et cuivre) peut accélérer fortement la corrosion atmosphérique.
[0010] De ce fait, les solutions acides de sulfate sont préférables à celles au cyanure,
dans la mesure où la tendance de passage d'impuretés métalliques de l'anode vers les
dépôts est moindre dans les bains au sulfate que dans ceux au cyanure, dans lesquels
les potentiels de décharge de plusieurs des métaux étrangers sont proches. Le laitonnage
illustre ce phénomène, le zinc et le cuivre sont déposés simultanément, exclusivement
à partir de leurs solutions de cyanure alors qu'il est presque impossible de les déposer
à partir de solutions acides. Par conséquent, il est plus important d'utiliser des
anodes de zinc pur pour la galvanisation en bain de cyanure que pour celle en bain
de sulfate.
[0011] La raison pour laquelle le zinc, métal peu noble, se sépare bien des solutions acides
et avec des rendements de courant modestes, réside dans le fait que l'action de l'hydrogène
sur le zinc conduit à une surtension très élevée. Pour éviter une séparation simultanée
de l'hydrogène et du zinc, il est toutefois nécessaire que le bain soit exempt d'impuretés,
qui pourraient abaisser la surtension, et que la superficie de la cathode soit exempte
de particules de carbone ou de graphite. En effet, si du fer fondu contenant ces substances
doit être galvanisé, par la basse surtension de l'hydrogène sur le graphite, les bains
acides (et même ceux au cyanure) ne fonctionnent pas correctement. Un fort développement
d'hydrogène donne toujours lieu à des revêtements spongieux.
[0012] Les bains cyano-alcalins, en vertu de leur pouvoir pénétrant, sont particulièrement
utilisés pour la galvanisation d'ouvrages profilés. Quelquefois une prégalvanisation
dans des bains cyano-alcalins est effectuée sur ces pièces, ensuite renforcée par
une galvanisation en bain acide.
[0013] Alors que l'insuffisance du pouvoir pénétrant des bains acides peut être en partie
corrigée avec des anodes auxiliaires et l'ajout de sels conducteurs (chlorure d'ammonium,
chlorure de sodium, sulfate de sodium, etc.), les bains cyano-alcalins présentent
l'inconvénient d'un rendement de courant inférieur, dépendant surtout des conditions
d'électrodéposition (ddc). En outre, avec des bains acides, des densités de courant
très élevées peuvent être adoptées et atteindre ainsi une vitesse d'électrodéposition
plus élevée. Pour cette raison également, les bains acides sont préférables aux bains
cyano-alcalins dans le cas des plaques et fils de fer.
[0014] En plus du rendement de courant, la solubilité même des anodes est généralement meilleure
dans les solutions acides que dans celles alcalines. En outre, les bains acides ont
une conductibilité plus élevée, ce qui conduit à une réduction de la consommation
d'énergie électrique.
[0015] L'important développement de la production d'ouvrages galvanisés (pensez que dans
une voiture le zinc constitue près de 70% des métaux électrodéposés) a rendu nécessaire
l'adoption de dispositifs automatiques qui, dans les versions les plus dynamiques,
sont programmables selon les exigences d'usinage. Les cycles de travail sont, évidement,
fonction des prestations auxquelles doivent se soumettre les prix: en premier lieu
la résistance à la corrosion, en second lieu les qualités physio-mécaniques et les
aspects esthétiques. Le cycle normal en bains alcalins après les traitements de préparation
et de galvanisation, comprend le processus de passivation, dénommé ainsi par association
avec le cadmiage alcalin. Dans le cas de dépôts brillants, les cycles peuvent varier,
surtout en ce qui concerne les traitements finaux.
[0016] La couleur de la couche de transformation peut être nacrée, irisée, jaune-bronze,
verte olive, noire suivant le type de conversion chimique.
Bains acides
BAINS AU SULFATE.
[0017] Ce sont entre les bains acides les plus utilisés et en particulier pour la galvanisation
de fil et ruban de fer ou d'acier. A des fins protectrices peu rigoureuses, une épaisseur
de 0,0025-0,013 mm est suffisante; pour une protection plus élevée des dépôts de 0,0127-0,038
mm d'épaisseur doivent être réalisés.
[0018] Le produit-base qui s'emploie dans de tels bains et qui sert à donner le contenu
en ions zinc est le sulfate de zinc cristallisé (ZnSO
4 7H
2O). Celui-ci doit avoir un bel aspect blanc et être pratiquement ou presque privé
de métaux étrangers en particulier tels que plomb, cuivre, arsenic ou fer. La présence
de telles impuretés peut être la cause de dépôts spongieux.
[0019] La concentration en sulfate de zinc qui varie de 240 g/l à 410 g/l, est généralement
de 360 g/l.
[0020] Les cuves de galvanisation varient en fonction du type de bain, elles sont faites
de matériaux résistants soit aux acides soit aux alcalins. Les cuves revêtues de VIPLA
(désignation commerciale) armée durcie sont excellentes.
[0021] Les anodes se composent habituellement de lames de zinc (99,99%) qui sont suspendues
aux barres anodiques à l'aide d'adéquats crochets de zinc pur. Pour les bains fortement
acides au sulfate, des anodes de plomb, plomb et argent, en alliage de zinc avec du
mercure, de l'aluminium, du magnésium ou du calcium peuvent aussi être utilisés. Les
anodes en alliage de zinc-mercure, zinc-aluminium ou mieux zinc-magnésium servent
aussi bien pour les bains peu acides que alcalins.
[0022] L'agitation du bain et l'augmentation de la température favorisent la vitesse de
déposition et la solubilité des anodes.
[0023] Il est recommandé de placer les objets dans le bain sous faible courant.
[0024] Il convient de ne pas laisser trop longtemps dans le bain les anodes après l'électrodéposition.
[0025] Les bains acides contiennent presque toujours une certaine quantité d'acide sulfurique
libre, ayant pour objectif d'augmenter la conductibilité de l'électrolyte et d'en
améliorer le pouvoir pénétrant, qui est plutôt faible. Le pouvoir pénétrant peut être
beaucoup augmenté avec l'ajout de sulfate de soude.
[0026] L'acidité des bains conventionnels de galvanisation est comprise entre pH 3,5 et
4,6 pour des exécutions en cuves communes; une telle acidité correspond à une teneur
en acide de 0,01 à 0,02 N. Si les bains deviennent alcalins, les dépôts deviennent
spongieux et inutilisables. Si l'acidité est trop élevée, les revêtements obtenus
sont spongieux et grêlés. Etant donné que le zinc se dissout chimiquement dans les
solutions acides (libérant de l'hydrogène), dans les bains acides de galvanisation,
à la différence par exemple de ceux de nickelage, il y a une dissolution anodique
électrochimique (provoquée par le courant) et chimique (provoquée par l'acide libre);
il en dérive que l'acidité diminue peu à peu, de telle façon qu'il est nécessaire
de temps en temps d'effectuer des ajouts d'acide. Il en résulte également que dans
de tels bains, les anodes ne doivent pas être laissées immergées quand le courant
ne passe pas.
[0027] Maintenir les bains acides à leur acidité la meilleure, c'est à dire peu et pas trop
acides, n'est pas chose facile. Dans ce but, il est nécessaire de prendre plusieurs
mesures de pH et d'apporter les éventuelles corrections par ajout d'acide sulfurique
(si les pH sont trop hauts) ou par oxyde ou carbonate de zinc (si les pH sont trop
bas).
[0028] Le sulfate d'aluminium, le chlorure d'aluminium, l'acide borique et l'acétate de
sodium ont des actions tampons; c'est à dire qu'ils contrôlent les variations du pH
de la solution. Ce phénomène mérite une considération particulière, il est dû à l'hydrolyse
du sulfate ou du chlorure d'aluminium, qui se produit à un pH déterminé de la solution.
[0029] Pour qu'un bain de galvanisation acide puisse produire un dépôt acceptable dans des
conditions normales de température et de courant, le pH du bain doit être déterminé.
En effet, si la solution est trop acide, il risque d'y avoir un fort développement
d'hydrogène à la cathode pendant le passage du courant, tandis que l'attaque des anodes
par voie chimique est considérable à circuit ouvert. Cependant, si la solution n'est
pas assez acide, la forme spongieuse apparaît (due à la formation de composés basiques
par hydrolyse des sels de zinc). Des expériences répétées ont démontré que le pH des
sels de zinc, qui subissent la scission hydraulique est assez proche de 5. Aussi,
pour travailler correctement, il est nécessaire que le pH de la solution ait une valeur
à peine inférieure à 5. Cependant, aussi bien pendant l'usage du bain que pendant
les heures d'inactivité, celui-ci est en constante évolution; ce qui représente des
corrections continues et onéreuses. Le problème de la stabilité du pH est par contre
résolu par la présence de substances dans la solution ayant des actions tampons. Parmi
celles-ci les sels d'aluminium ont l'action la plus efficace. En effet, ceux-ci subissent
l'hydrolyse entre pH 4 et pH 5 soit avant les sels de zinc. Au fur et à mesure que
la concentration en ions hydrogène diminue, le sulfate d'aluminium, par exemple, s'hydrolyse
ainsi:

[0030] L'hydrate d'aluminium colloïdale qui se forme n'a pas d'action néfaste sur le dépôt
de zinc, au contraire il favorise la formation de cristaux à structure plus fine.
[0031] L'acide borique a une action tampon modeste dans ces solutions, parce qu'il s'oppose
aux variations de pH seulement quand celui-ci attend des valeurs de 5,5. L'usage d'acide
borique à la place de sulfate d'aluminium a lieu dans certains cas pour des bains
employés dans un dispositif rotatif pour l'usinage de masse de pièces de petites dimensions
dans lequel il est nécessaire de maintenir une valeur de pH légèrement supérieure
à 5. Les résultats obtenus dans ce cas sont techniquement parfaits.
[0032] Pour la corrosion des anodes, hormis l'acide libre, des chlorures sont utilisés et
en particulier ceux d'ammonium. Les chlorures sont de bon usage pour augmenter la
conductibilité, de même que les sulfates de sodium, d'ammonium et de magnésium. Ce
dernier, avec le sulfate d'aluminium, le silicate, le thiosulfate et le bisulfate
de sodium, ainsi que des substances colloïdales variées, contribuent à l'amélioration
de la structure cristalline du dépôt.
[0033] Dans les bains acides classiques, l'intervention se fait à température ambiante,
à une densité de courant de 1-3 A/dm
2 et un voltage de 2,5 - 4,5 V. Dans les bains fortement acides, utilisés pour galvaniser
les fils, une densité de courant égale ou supérieure à 50 A/dm
2 et une tension de 5- 12 V peuvent être atteintes.
[0034] La galvanisation des fils de fer nécessite un appareillage adapté à fonctionnement
continu. Pour avoir une bonne protection contre la rouille, les fils doivent être
revêtus sur la base de leur diamètre, par exemple des fils de fer de diamètre 0,25-1,5
mm ou 1,6-3,5 mm ou 3,6-5 mm doivent respectivement avoir environ 30-35 g/m
2, 50-75 g/m
2, 75-120 g/m
2 de zinc électrolytique.
[0035] Suivant des communications de l'industrie métallurgique américaine, les bains de
sulfate pour la galvanisation de fils et rubans d'acier ont la composition suivante:

[0036] La densité de courant est fonction de la vitesse du matériel. Par exemple, une densité
de 25 A/dm
2 peut être utilisée pour une vitesse du fil de 30 m/min. Des prestations supérieures
peuvent encore être réalisées avec des bains au fluoroborate.
[0037] Dans le but d'obtenir des dépôts à grain fin, lisse et uniformément distribué, il
est nécessaire d'utiliser des agents d'addition au bain. Ceux-ci peuvent quelquefois
agir comme lustrants et donc donner des galvanisations brillantes.
[0038] Les principaux, et plus communs, agents d'addition sont: la dextrine (1 g/l), l'extrait
(ou poudre) de racine de réglisse (1 g/l), le glucose (30 g/l), la gélatine, la colle
de menuiserie, le maltose, la glycérine, la pyridine, la quinoléine, la naphthalindisulfonate
sodique (5 g/l), l'acide citrique ou citrates alcalins (30-60 g/l), le chlorure de
mercure (0,25-1 g/l).
[0039] En ce qui concerne les lustrants de galvanisation brillante, il faut dire qu'une
infinité de produits sont sortis (brevetés pour la majeure partie). Nous en citerons
quelques-uns en plus de ceux mentionnés précédemment: glucosides, thiourée, aldéhydes,
gélatine (1-2 g/l) avec aldéhyde benzoïque (0,25-0,5 cm
3/l), héliotropine et furfurol avec des colloïdes, benzoates, béta-naphthol, pyrogallol,
acide para-vinyle benzènesulfonique, produits sulfonés du phénol et du crésol, quinaldine
et anthraquinone, bétaïne et dérivés, quinine, diméthyl-aniline, diphénylamine, diméthylpyridine,
caféine, sulfate ou alun de chrome avec de l'agar-agar, titanium, acide trifluoroacétique
et mélasse, acide de crésyl, cétyl-triméthyl-ammonium de bromure.
[0040] Selon certaines études, le meilleur électrolyte-base acide sur lequel éventuellement
faire agir un lustrant adéquat est le suivant:
Sulfate de zinc |
180 g/l (1 M) |
Chlorure de zinc |
14 g/l (0,1 M) |
Acide borique |
12 g/l (0,2 M) |
Température |
30°C |
pH |
4 |
Densité de courant |
0,5-7,5 A/dm2 |
Vitesse de déposition de la charge de zinc |
10-11 µ/heure |
[0041] A partir de ce bain, un dépôt blanc et un léger effet brillant sont obtenus. Le chlorure
de zinc consent à améliorer l'aspect et le recouvrement même aux basses intensités
de courant. Le bain se prête assez bien à l'ajout d'additifs pour la réalisation d'un
meilleur brillant.
[0042] Souvent les agents d'addition sont mobilisés (en faible partie) dans les dépôts,
de plus ils coagulent et sont donc de temps en temps à substituer. Il ne faut pas
excéder dans leur utilisation, car sinon le rendement cathodique diminue beaucoup
et le pouvoir pénétrant en souffre.
[0043] Certains experts indiquent que le bain de zincage reporté ci-dessous est excellent:
Sulfate de zinc |
250-300 g/l |
Chlorure d'ammonium |
15-30 g/l |
Sulfate d'ammonium |
30-45 g/l |
Acétate de sodium |
12,5-15,5 g/l |
Température |
25-50°C |
pH |
3,5-4,5 |
Densité de courant |
1-5 A/dm2 |
Vitesse de déposition de la charge de zinc |
12-14 µ/heure |
[0044] La superficie anodique doit être égale ou légèrement supérieure à la cathodique.
De petits ajouts de substances organiques telles que glucose, gélatine, nicotine,
furfurol, réglisse et glycérine rendent les dépôts plus lisses.
[0045] Une application spéciale de la galvanisation est le processus Tainton dans lequel
des anodes insolubles d'alliage plomb-argent sont utilisées, plus particulièrement
pour le revêtement des fils, une forte acidité libre (75 g/l) et une densité de courant
élevée (160 A/dm
2); un appareillage adéquat fait passer rapidement les fils à travers l'électrolyte.
[0046] Tous les bains acides au sulfate sont tout au plus contenus dans des cuves revêtues
de plomb, de vilpa ou de gomme. Par analogie, les réchauffeurs, insufflateurs, etc.,
sont en plomb.
[0047] Leur manutention est relativement simple et leur purification peut être effectuée
avec de la poudre de zinc pur amalgamé dans une solution de chlorure mercurique (les
impuretés métalliques plus électronégatives du zinc précipitent), avec l'électrolyse
à basse densité de courant sur cathodes sélectives et avec filtration en union avec
du carbone actif. Généralement des précipitations chimiques sont effectuées pour les
impuretés métalliques. Le fer est oxydé par de l'eau oxygénée ou par du persulfate
ou par une longue insufflation d'air, puis précipité comme hydroxyde en milieu quasi
neutre. L'antimoine et l'arsenic peuvent nuire à l'électrodéposition: il faut être
attentif à la pureté des produits et en particulier de l'acide sulfurique, du sulfate
de zinc et du zinc anodique.
[0048] Les anodes, de type électrolytique laminé, doivent avoir une composition dont les
teneurs (en %) sont environ: Zn 99,81; Pb 0,08; Sn 0,002; Cd 0,08; Cu 0,01; Fe 0,01;
Mg 0,005; Al traces. Ils peuvent être ensachés avec du tissu de fibre vinylique ou
propylénique ou Perlon. Leur superficie doit être généralement égale à celle cathodique.
[0049] Pour la manutention usuelle, la filtration périodique hebdomadaire est conseillée
après transvasement. Si le bain est intensément employé il est préférable que la filtration
soit continue.
[0050] Avant de commencer la production dans un bain neuf, il est nécessaire de pourvoir
à la purification électrolytique à basse densité de courant pendant au moins 12 heures.
[0051] En tenant sous contrôle le poids spécifique et en en déterminant la valeur, la quantité
de substance à ajouter est facilement déduite.
[0052] De même, le pH doit souvent être contrôlé. L'analyse du contenu de zinc peut être
effectuée hebdomadairement ou mensuellement; de même pour le sulfate d'aluminium et
l'acide borique.
BAINS POUR MATÉRIELS DE DIMENSION RÉDUITE
[0053] Ces bains contiennent le sulfate de zinc en dose majeure par rapport à ceux déjà
décrits. En général, ils ont 400-500 g/l de sulfate de zinc et agissent à un pH de
5-5,3. Un bain pour ces objets peut être composé de la manière suivante:
Sulfate de zinc |
400 g/l |
Sulfate de sodium |
59 g/l |
Chlorure de sodium |
15 g/l |
Acide borique |
20 g/l |
Acétate de sodium |
15 g/l |
Réglisse |
0,5-1 g/l |
Température |
25-30°C |
pH |
5,0-5,3 |
Densité de courant |
5-10 A/dm2 |
Tension |
6-12 V |
Vitesse de déposition de la charge de zinc |
8-10 µ/heure |
[0054] En substitution de la réglisse, la dextrine peut être utilisée (0,5-1 g/l), ou bien
le chlorure mercurique (0,25-0,5 g/l). Les anodes doivent être de zinc électrolytique
laminé et avec une superficie la plus ample possible. La filtration continue est conseillée.
BAINS AU SULFAMATE
[0055] Ces bains se prépare par dissolution de l'hydrate, oxyde ou carbonate de zinc en
solutions d'acide sulfamique.
Sulfamate de zinc |
258 g/l |
Zn |
65 g/l |
Sulfamate d'aluminium cristallisé |
34 g/l |
Température |
25°C |
pH |
3,3 |
Densité de courant |
8-14 A/dm2 |
Tension |
0,4-3,6 V |
Vitesse de déposition de la charge de zinc |
8-10 µ/heure |
[0056] Les conditions de déposition sont comparables à celles des bains au sulfate ou au
fluoroborate. La polarisation anodique est pratiquement négligeable; les anodes se
dissolvent normalement et aucun phénomène de passivité n'en entrave le fonctionnement.
La caféine et l'EDTA influencent fortement la polarisation cathodique. Les colloïdes
(comme la dextrine et la gélatine) et certains métaux (nickel, cobalt, fer) modifient
l'aspect du dépôt. Le rendement de courant est de 84-100%.
BAINS AU CHLORURE
[0057] A cause de leur pouvoir corrosif, ces bains sont peu employés. Ils auraient l'avantage
de posséder une grande conductibilité, de donner des dépôts de grains très fins et
d'opérer rapidement puisque passibles d'être utilisés à de hautes densité de courant.
Un bain au chlorure de zinc, qui additionné de petites quantités de dextrine, glucose
ou glycérine, conduirait à des dépôts brillants est le suivant:
Chlorure de zinc |
135 g/l |
Chlorure de sodium |
230 g/l |
Chlorure d'aluminium |
22,5 g/l |
Température |
18-30°C |
pH |
3,0-4,0 |
Densité de courant |
1,5-4,5 A/dm2 |
Vitesse de déposition de la charge de zinc |
7-9 µ/heure |
[0058] Avec des bains sous agitation, la densité de courant peut être élevée à 10 A/dm2.
Le pH doit être régulé avec de l'acide borique. L'anthraquinone sulfonate peut être
utilisé comme agent d'addition.
BAINS AU FLUOBORATE
[0059] Ils ont une certaine ressemblance avec les bains analogues pour le cuivrage. Ils
peuvent être de deux types: standards ou ultra-rapides. Ces derniers sont, naturellement,
à haute concentration en zinc.
[0060] Ils ont l'avantage d'être de composition assez stable et de donner des rendements
cathodiques et anodiques de pratiquement 100%.
[0061] Ils produisent des revêtements de bonne couleur, qui peuvent être directement déposés
sur fonte ou sur fer malléable.
[0062] Il faut les placer dans des cuves d'ébonite ou revêtues de résines inattaquables
(polyéthylène, VIPLA, etc.).
[0063] En conséquence, la composition standard des bains au fluoroborate qui peut aussi
être utilisée pour les objets de taille réduite est:
Fluoborate de zinc |
200 g/l |
Chlorure d'ammonium |
54 g/l |
Fluoborate d'ammonium |
35 g/l |
Extrait de réglisse |
1 g/l |
Température |
25-40°C |
pH |
3,5-4,0 |
Densité de courant |
2-10 A/dm2 |
Vitesse de déposition de la charge de zinc |
9-10 µ/heure |
[0064] En adoptant l'agitation, la densité de courant peut être élevée à 15 A/dm
2. Les anodes doivent être de zinc pur fondu (99,99 %) avec une superficie égale ou
double à celle de la cathode.
[0065] La composition du bain quand soumis à agitation est la suivante:
Fluoborate de zinc |
300 g/l |
Chlorure d'ammonium |
27 g/l |
Fluoborate d'ammonium |
35 g/l |
Extrait de réglisse |
1 g/l |
Température |
20-50°C |
pH |
3,5-4,0 |
Densité de courant |
2,5-75 A/dm2 |
Vitesse de déposition de la charge de zinc |
10-11 µ/heure |
[0066] Sous agitation, la densité de courant peut être portée à 100 A/dm
2. Ceci est utile pour la galvanisation de fil ou ruban d'acier. La superficie anodique
doit être égale ou supérieure à la cathodique.
[0067] La préparation des deux bains susmentionnés procède comme suit: le fluoroborate de
zinc, qui généralement est en solution aqueuse à raison de 48% (p:p) approximativement,
est dilué dans la cuve d'électrodéposition remplie à 75% d'eau; puis le chlorure d'ammonium
et le fluoroborate d'ammonium sont ajoutés en agitant soigneusement avec une pièce
de bois ou une baguette d'ébonite. Ensuite, du carbonate de zinc ou de l'oxyde de
zinc ou de l'acide fluoroborique est ajouté pour porter le pH à sa valeur exacte.
Enfin, le volume est complété avec de l'eau.
[0068] Périodiquement, il est nécessaire d'ajouter de l'acide fluoroborique. Il ne faut
pas excéder dans l'ajout de chlorure d'ammonium car sinon les dépôts deviennent foncés.
[0069] A basse température, le pouvoir pénétrant diminue.
BAINS FAIBLEMENT ACIDES
[0070] Depuis plusieurs années, des bains de galvanisation à faible acidité se sont affirmés.
Ceux-ci peuvent concurrencer les meilleurs bains alcalins, aussi bien comme pouvoir
pénétrant, que comme qualité de dépôt, y compris l'aspect brillant. Ils agissent généralement
à un pH d'environ 5,5. Selon certains, le zinc se dépose avec une structure BR (elle
reproduit celle du métal de base), mais des structures FT (orientation du champ) peuvent
aussi apparaître, ou bien UD (non orientée). La dureté des revêtements est d'environ
55-60 HV. Le rendement cathodique est plutôt élevé (90-95%) et est indépendant de
la densité de courant. Dans beaucoup de cas, des revêtements lucides peuvent être
obtenus en employant les mêmes agents lustrants, actifs pour les électrolytes cyano-alcalins.
Depuis 1963 de nombreux brevets ont été enregistrés s'occupant de l'ajout de lustrants
"base", tels que polyalcools, amines grasses ou oxyéthylate, alcools gras, éther ou
ester polyglycoliques et composés contenant de l'azote quaternaire avec des chaînes
oxyéthylées. Les lustrants "primaires" sont des composés aliphatiques aromatiques
et hétérocycliques ayant des groupes carboxyliques. Selon certains chercheurs, les
"combinaisons" bien précises d'aldéhydes, de cétones, gélatine, tensioactifs et autres
substances organiques sous couvert de brevets, revêtent une grande importance. Toujours
selon ces chercheurs, une solution faiblement acide de chlorure de zinc + chlorure
d'ammonium, ou bien de sulfate de zinc + chlorure d'ammonium est utilisée comme électrolyte
de base. Des bains exempts de chlorure (moins conducteurs cependant) sont aussi possibles.
[0071] Avec l'ajout optimum des additifs, il est possible de travailler à 2-5 A /dm
2, en utilisant le mouvement de la barre cathodique ou l'agitation de l'électrolyte.
[0072] Avec les bains faiblement acides, la galvanisation de la fonte grise et de matériel
de petite taille est possible.
[0073] Il n'a pas été rencontré (ou pratiquement pas) de fragilisation des aciers durcis
ou hautement liés. Les revêtements peuvent être ultérieurement chromés en coloration
bleu, jaune ou vert olive en fonction des exigences.
[0074] Les bains de galvanisation faiblement acides éliminent (ou bien réduisent au zinc
seul) le problème des déchets inoffensifs.
Bains alcalins
BAINS AU CYANURE
[0075] Les bains de galvanisation au cyanure possèdent un optimum pouvoir pénétrant et donnent
des dépôts compacts, de grains fins et de bel aspect si l'électrolyte est exempt d'impuretés.
[0076] Nous dirons que les bains au cyanure sont assez sensibles aux impuretés si celles-ci
sont constituées de plomb (assez nocif), étain, cuivre ou cadmium. Par conséquent,
il est nécessaire que les composants des bains soient le plus purs possible et que
tout ce qui entre au contact du liquide (cuves, réchauffeurs, etc.) soit d'acier ou
mieux de matériaux viplés ou de toute façon inattaquables.
[0077] Le rendement de courant, anodique ou cathodique, est pratiquement de 100% et le pouvoir
pénétrant est tellement exceptionnel que les dépôts obtenus sont assez uniformes,
pour les formes d'objets les plus variées.
[0078] Parmi les avantages principaux, par rapport aux bains acides, les bains au cyanure
ont la propriété, hormis leur pouvoir pénétrant, d'être facilement aptes à se transformer
en bains de galvanisation brillante, de sorte à rivaliser avec les mêmes bains de
cadmiage.
[0079] Parmi les inconvénients, il faut tenir compte de la faible vitesse de déposition,
du coût plus élevé du bain, de l'impossibilité d'application pour certains métaux
- base ferreux et les inconvénients des eaux d'évacuation.
[0080] La densité de courant utilisable, bien que déjà notable, ne peut entrer en compétition
avec celle des bains acides, donc, pour certains travaux rapides (filtre, ruban, etc.),
les bains au cyanure ne s'avèrent pas avantageux. Toutefois, ils présentent un champ
d'utilisation assez vaste.
[0081] Le principal constituant des bains au cyanure est formé de cyanure double de sodium
(Na
2Zn(CN)
4) ou de potassium. Dans les bains, il existe aussi le zinc sodique, le cyanure libre,
l'hydrate sodique et le carbonate sodique. La formation du cyanure double prend origine
des considérations suivantes. En dissolvant le cyanure de zinc Zn(CN)
2, en cyanure sodique, NaCN, le cyanure double se forme:

[0082] Si, en plus du cyanure sodique, de l'hydrate de soude est ajouté, une formation partielle
de zinc sodique Na
2ZnO
2 est obtenue:

[0083] Le même résultat peut être obtenu à partir de l'oxyde de zinc, ZnO, composé assez
commun, disponible sur le marché sous forme très pure:

[0084] Par conséquent, les principaux constituants des bains cyano-alcalins sont le cyanure
double, le cyanure, l'hydrate et disons aussi le carbonate. En ce qui concerne cette
dernière substance, qui se produit spontanément dans le bain par décomposition du
cyanure et par absorption de l'anhydride carbonique de l'air à l'aide de l'alcali
libre, il n'est pas encore été bien établi si son effet est favorable ou non à l'électrodéposition.
Le fait est que sa teneur ne doit pas excéder les 60 g/l et si cela se produit il
faut procéder à l'élimination de l'excès par cristallisation à -5°C, ou bien par addition
de sulfate de calcium, d'hydrate de calcium ou d'hydrate de baryum.
[0085] La présence d'un excès d'hydrate sodique et de cyanure de sodium est désirable, elle
a pour conséquence de produire des dépôts de grains plus fins (probablement parce
qu'elle provoque une diminution de la concentration des ions zinc), défavoriser la
corrosion anodique et surtout de maintenir en solution les produits qui se forment
à l'anode.
[0086] Un grand excès, par contre, de cyanure alcalin et d'alcali, est nocif parce qu'il
réduit le rendement cathodique et porte à des dépôts poreux et spongieux.
[0087] Si nous observons l'ensemble des réactions décrites ci-dessus et des produits obtenus
par celles-ci, il résulte évidemment que dans un tel mélange il est difficile d'établir
combien de zinc soit lié au cyanure de sodium et combien à la soude caustique. Il
est donc difficile de déterminer le cyanure de sodium libre et la soude caustique
libre, c'est-à-dire non combinés avec le zinc. Toutefois, il semble que dans un bain
de composition normale, environ 75-90% du zinc soit présent comme zinc sodique (Na
2ZnO
2).
[0088] Nous aurons donc dans la solution: a) une certaine quantité de cyanure liée au zinc
et une non liée (cyanure libre); nous appellerons la somme des deux quantités "cyanure
de sodium total" et elle est déterminable avec suffisamment d'exactitude b) une certaine
quantité de soude caustique liée au zinc et une non combinée (soude caustique libre);
nous appellerons la somme des deux quantités "soude caustique totale" elle aussi déterminable
avec suffisamment d'exactitude.
[0089] Alors que pour la quantité de soude caustique totale présente dans le bain, de larges
limites sont possibles, sous-entendu de ne pas dépasser certaines valeurs, la quantité
de cyanure sodique total est assujettie à la quantité de zinc présente dans la solution
selon un rapport défini M:

[0090] Il est naturel que certains facteurs influent sur le rapport M et, pour premier,
la température du bain de travail selon ces valeurs:
Température |
Valeur optimale de M |
28-30,5°C |
2,6 |
31-33C° |
2,8 |
34-38°C |
3 |
[0091] Hormis la variation de M, les limites de la densité de courant entre lesquelles les
dépôts d'aspect semi-brillant sont obtenues varient et le rendement de courant cathodique
varie aussi. En effet, suite à la diminution de M il est nécessaire d'augmenter la
densité de courant pour obtenir un dépôt d'aspect optimum, tandis qu'en augmentant
M il faut diminuer la densité de courant.
[0092] La quantité de NaOH totale est fonction du contenu en zinc du bain et des applications
particulières de celui-ci. Plus précisément, pour des bains destinés à traiter des
usinages simples ou en groupe, suspendus à des châssis porte-objets, le rapport suivant
est maintenu:

[0093] Pour les objets menus (usage d'appareil de Galvanoplastie) le rapport devient:

[0094] Sur la base de ces connaissances, il est possible de préparer correctement une solution
pour galvanisation, en partant de valeurs préfixées de température d'exécution et
de contenu en zinc.
[0095] Le pH aussi a une certaine importance dans les bains de galvanisation. Il semble
que sa valeur plus rentable, surtout pour la corrosion anodique et la qualité des
dépôts soit entre 13 et 13,5.
[0096] Dans la majeure partie des bains au cyanure, il existe une tendance à une augmentation
progressive de la teneur en zinc métallique. Quand un électrolyte se trouve alors
riche en zinc, la correction peut se faire par dilution ou bien par introduction d'anodes
insolubles en acier en substitution partielle ou totale de celles en zinc. Il est
en outre nécessaire d'augmenter simultanément le contenu en cyanure total dans le
but de maintenir constante la valeur de M.
[0097] Quand elles ne sont pas utilisées, les anodes doivent être ôtées du bain. L'ajout
d'une petite quantité (1-5 g/l) de fluorure de sodium, sulfure de sodium (1-2 g/l),
sulfate d'aluminium, gomme arabique, lignine, glucose et stannate sodique peuvent
améliorer les dépôts.
[0098] Le rendement des bains de galvanisation cyano-alcalins avoisine les 70%.
[0099] Puisqu'il a été constaté qu'une augmentation de la concentration en zinc dans le
bain s'accompagne d'une amélioration du rendement de courant à la cathode, il est
préférable d'employer des solutions riches en métal (de 30 à 45 g/l).
[0100] Le cyanure de sodium a pour fonction de se complexer avec le zinc pour former des
sels complexes solubles, permettre l'obtention d'un dépôt de grains très fins, et
d'augmenter le pouvoir pénétrant. Son augmentation se manifeste par un rendement de
courant réduit et par une forte augmentation de la polarisation cathodique. Un manque
de cyanure sodique provoque des dépôts rugueux et un pouvoir pénétrant réduit, tandis
que la structure du dépôt assume un aspect à gros grains et spongieux.
[0101] La soude caustique a l'objectif de favoriser la dissolution des anodes, de
[0102] fournir des ions zinc et de permettre l'usage de fortes densités de courant. La soude
augmente le rendement de courant cathodique et anodique. Son augmentation provoque
par contre une diminution du pouvoir pénétrant.
[0103] Une teneur en carbonate sodique supérieure à 60 g/l fait diminuer le rendement de
courant, réduisant les limites de la densité de courant entre lesquelles des dépôts
d'aspect semi-brillant sont obtenus.
[0104] D'après ces explications nous pouvons conclure que la soude caustique et le cyanure
de sodium sont des éléments indispensables pour la bonne conduite du bain de galvanisation
alcalin. Ceux-ci se complètent l'un l'autre et annulent réciproquement leurs défauts.
[0105] Pour une bonne réussite de galvanisation à partir d'un bain au cyanure il est indispensable
que l'électrolyte soit maintenu le plus pur possible. Dans un tel but, 1-2 g/l de
sulfure sodique et 0,5-1 g/l de poudre de zinc très pur sont ajoutés dans le bain.
Le sulfure sodique élimine les métaux étrangers (par ex. plomb, étain, etc.) sous
forme de sulfures insolubles et la poudre de zinc élimine particulièrement, par déplacement,
le cuivre, le cadmium, le plomb et le nickel.
[0106] En tenant compte de toutes les considérations exposées, nous pouvons dire que la
meilleure composition de bain alcalin est la suivante:
Cyanure de sodium total |
110 g/l |
Hydrate sodique total |
99-100 g/l |
Oxyde de zinc |
50 g/l |
(Zinc comme métal) |
40 g/l |
Sulfure de sodium |
1-2 g/l |
Poudre de zinc pur |
0,5-1 g/l |
Température |
25-30°C |
Rapport M |
2,75 |
Densité de courant |
1-5 A/dm2 |
Tension |
1,5-4 V |
Vitesse de déposition de la charge de zinc |
6-7 µ/heure |
[0107] La superficie anodique doit être égale à la cathodique pour des basses densités de
courant; le double de la superficie cathodique pour des densités de courant élevées.
Les sachets protecteurs aux anodes sont déconseillés: ils provoqueraient une polarisation
anodique excessive et par conséquent un abaissement du rendement de courant anodique.
[0108] La filtration continue ou intermittente est nécessaire. Elle permet l'obtention de
dépôts plus lisses et compacts dont la valeur protectrice est naturellement plus élevée.
Pour la filtration, des éléments filtrants en gomme dure avec des filtres de carton
à fibres de carbone sont nécessaires; comme co-adjuvant il est utile d'employer la
fibre de Meraklon.
[0109] Pour des utilisations à température ambiante, il est nécessaire de tenir un rapport
M bas; et à une valeur plus élevée pour les températures supérieures.
[0110] Les anodes doivent être de zinc électrolytique, laminées à 5-10 mm d'épaisseur; parmi
celles-ci doivent être mises des anodes de fer. Au lieu de zinc laminé des sphères
de zinc sont à conseiller, disposées en pile à l'intérieur d'une spirale de fer, le
tout branché à la barre anodique.
[0111] Les anodes de fer laminé et la spirale de fer ont pour but de dépolariser l'anode.
En effet, pendant l'électrolyse, les anodes de zinc, par effet de la diminution de
la concentration ionique dans la pellicule anodique, se couvrent d'une patine noire
et deviennent pratiquement insolubles.
[0112] Interviennent dans la formation de cet état, aussi bien la polarisation, que des
phénomènes peu connus. Il est cependant nécessaire, à un certain point, d'appliquer
une tension toujours supérieure à la normale afin qu'il y ait passage du courant,
lequel provoque l'épaississement du film noir sur les anodes de zinc, puis la fracture
même du film et donc le passage en suspension d'innombrables particules solides qui,
en se déposant sur les cathodes, produisent porosité et rugosité.
[0113] Si conjointement aux lames de zinc ou aux sphères de zinc, des lames de fer ou des
spirales de fer porte-sphère sont reliées à la barre anodique, le film noir sur la
superficie des anodes de zinc ne prend pas de proportions alarmantes, dans la mesure
où les anodes de zinc sont en action avec la superficie des lames ou spirales de fer
qui, à un certain point, sont les seules à agir en tant qu'électrodes. Entre temps,
les anodes de zinc se dépolarisent et le film noir se dissout, si bien qu'elles deviennent
efficaces.
[0114] Il est recommandé d'utiliser des anodes de haute pureté, faciles à trouver même en
Italie.
[0115] Les anodes contenant 0,18% de magnésium pour bains statiques normaux et les anodes
à 0,05% de magnésium pour les bains à employer en appareillage rotatif pour objets
menus, ont l'avantage de donner un rendement de courant anodique d'environ 88 %, qui
est souvent le rendement cathodique moyen.
[0116] De même, le calcium et l'aluminium, en alliage avec le zinc, confèrent des qualités
semblables à celles de l'alliage zinc-magnésium.
[0117] Sur le marché italien, ces types d'anodes ne se trouvent pas facilement, pour ce
faire les lames électrolytiques sont employées, accouplées aux anodes de fer, ou bien
les sphères de zinc déposées dans des paniers de fer cylindriques formés par du fil
en spirale ou des lames striées.
[0118] Naturellement, puisque le zinc passe dans la solution du bain aussi bien par réaction
électrochimique que par attaque chimique de la soude caustique et du cyanure de sodium,
l'électrolyte tend à s'enrichir en métal. A cet enrichissement contribue également
le rendement de courant différent entre l'anode et la cathode (qui peut atteindre
dans le premier cas 100% et peut descendre à 60% dans le second cas).
[0119] Par l'attaque chimique que subissent les anodes de la part des composants de la solution,
il est nécessaire que durant les heures de repos celles-ci soient ôtées du bain et
conservées immergées dans de l'eau.
[0120] Il faut aussi tenir compte que, dans le cas où les anodes de zinc sont combinées
au fer, chose commune par ailleurs dans la galvanisation en bains cyano-alcalins,
celles-ci passent en solution pour former un couple voltaïque dans lequel elles forment
l'anode.
BAINS POUR OBJETS MENUS
[0121] La composition des bains pour la galvanisation des objets menus en appareillage rotatif
à immersion ou à cloche est environ la suivante:
Cyanure de sodium total |
115 g/l |
Hydrate sodique total |
60-70 g/l |
Oxyde de zinc |
50 g/l |
(Zinc comme métal) |
40 g/l |
Sulfure de sodium |
1-2 g/l |
Poudre de zinc pur |
0,5-1 g/l |
Température |
25-30°C |
Rapport M |
2,8 |
Tension |
12-16 V |
Vitesse de déposition de la charge de zinc |
5-6 µ/heure |
[0122] De petits ajouts d'oxyde de mercure (0,25 g/l) ou d'autres lustrants fournissent
des dépôts d'aspect blanc-argenté, à condition que l'électrolyte soit maintenu très
pur.
[0123] Quand les ampères absorbés atteignent la valeur de 1 A/l, il est nécessaire de disposer
d'un moyen de réfrigération, pour maintenir la température choisie pour cette composition
donnée de la solution. Toutefois, il est conseillé de faire agir un bain de galvanisation
alcalin à une température inférieure à 23-25°C. A 15°C ou légèrement plus bas, il
y a une forte polarisation anodique, qui s'oppose au passage du courant. De plus,
le rendement cathodique devient très bas.
[0124] Parmi les appareillages pour la galvanisation des objets menus, celui qui donne les
meilleurs résultats est le type à baril horizontal sous-marin. Les types à cloches,
à cause de leur modeste réserve de liquide avec lequel ils opèrent, ont un faible
rendement de courant et il est difficilement possible avec ceux-ci d'obtenir un dépôt
d'aspect semi-brillant. Toutefois, en voulant adapter un appareil de galvanoplastie
à cloche, il faut tenir compte que, en raison de l'absorption d'une forte quantité
de courant, supérieure à 1 A/l, il est nécessaire d'utiliser de grands volumes de
liquide, de placer une quantité modeste de matériel à galvaniser et de travailler
avec une réserve de liquide au moins cinq fois supérieure à la capacité de la cloche.
C'est à partir de cette réserve qu'il faut prélever le liquide pour l'usinage et il
sera nécessaire de reverser dans cette réserve le liquide utilisé en le mélangeant
pour uniformiser le tout. Au terme de l'usinage, il est indispensable d'alimenter
le bain et de procéder à une filtration. Il est conseillé de toujours utiliser une
large superficie anodique.
BAINS AU ZINCATE
[0125] Un zincage peut être effectué en bain alcalin en absence même de cyanure ou de petites
doses de celui-ci, de manière à ne pas provoquer la formation de cyanure complexé
avec du zinc.
[0126] Il est conseillé d'utiliser un bain avec la composition suivante:
Sulfate de zinc |
230 g/l |
Hydrate de sodium |
175 g/l |
Carbonate de sodium |
87,5 g/l |
Sulfate de sodium |
37,5 g/l |
Cyanure sodium |
25 g/l |
Sel de Rochelle |
62,5 g/l |
Température |
25-40°C |
Densité de courant |
3-4 A/dm2 |
Vitesse de déposition de la charge de zinc |
6-7 µ/heure |
[0127] Le bain a l'avantage d'être économique et utilisable également pour la fonte.
[0128] Apparemment, il n'existe pas de différence de comportement entre les bains contenant
peu ou beaucoup de cyanure, peu ou beaucoup de zinc. En effet, en présence de cyanure
et sans lustrants le dépôt de zinc obtenu, est uniforme, semi-brillant, lisse et adhérent,
pour d'amples limites de densité de courant; le dépôt peut ensuite être brillanté
facilement chimiquement ou passivement.
[0129] Mais entre tous ces types de bains et celui exempt de cyanure, la différence est
au contraire notable. Indépendamment du fait (important) que les bains sans cyanure
facilitent beaucoup le problème des eaux usées, ceux constitués de zinc sodique et
de soude caustique, en absence d'additif approprié ou d'une formule de constituants
"équilibrée", donnent des dépôts pas toujours acceptables. Parmi les meilleurs électrolytes
au zincate sans cyanure rappelons: zinc (métal-ion) 9,4 g/l, hydrate sodique 85 g/l,
carbonate sodique 20 g/l; le rendement de courant est de 94-96% jusqu'à 2 A/dm
2, il s'abaisse jusqu'à 90% à 3 A/dm
2, 70% à 6 A/dm
2, et 50% à 10 A/dm
2. L'opération s'effectue à 25-40°C pour un coût (y compris le traitement des eaux
usées) équivalent à 40-45% de celui des bains de zincage cyano-alcalins traditionnels.
[0130] La présence de métaux étrangers peut influer favorablement sur le dépôt. Ceci a été
observé pour le plomb et pour le zinc.
[0131] Un des électrolytes utilisés en Europe est composé de la manière suivante:
Zinc |
0,1-0,15 M |
Hydrate sodique ou potassique |
1,6-2,0 M |
Etain |
0,25-0,5 M |
[0132] L'étain est introduit comme stannate de sodium, ou comme tétrachlorure. L'opération
s'effectue avec 1-1/2 A/dm
2 à 20-25°C et avec 1,5-2 A/dm
2 à 50°C. Pour travailler à une densité de courant plus élevée, une légère agitation,
à l'aide d'air comprimé ou par mouvement de va-et-vient de la barre cathodique, est
conseillée.
[0133] Les électrolytes-base pour bains au zincate peuvent être utilisés directement en
dissolvant par voie anodique le zinc en hydrate sodique (Zn = 6,7 g/l; NaOH = 200
g/l), ou bien en ajoutant au sulfite de zinc (144 g/l) l'hydrate sodique (176 g/l).
Un excès d'hydrate sodique et un peu de carbonate sont utiles.
[0134] Hormis les sels de plomb et d'étain, comme lustrants, des sels de mercure, cadmium,
molybdène, chrome, manganèse, sélénium et tellure peuvent être utilisés. Parmi les
substances organiques, celles qui agissent favorablement sont: vanilline, résorcine,
acide phénylglycolique, gélatine avec aldéhyde benzoïque, glycérine, colophane, aldéhyde
anisidé, colle de poisson, pipéronal, colle d'hébéniste, dodécyle diphényle oxydisulphonate
sodique, acide glycolique, béta-naphthol, extrait de réglisse, aldéhyde salicylique,
dextrine, formaldéhyde et d'autres composés faisant objet eux-aussi, pour la plupart
de brevets.
[0135] Certains brevets s'appuient sur les combinaisons de substances à haut poids moléculaire
avec des lustrants déjà utilisés pour les bains cyano-alcalins. Par exemple: gélatine,
alcool polyvinylique, méthylcellulose, colle de poisson, caséine avec aldéhyde anisidé,
pipéronal, vanilline ou autres aldéhydes aromatiques.
[0136] Parmi les variés électrolytes, une étude a porté sur l'un d'entre eux contenant du
EDTA et de la TEA (triéthanolamine) comme complexants. Le dépôt optimum s'obtient
avec 70-120 g/l d'hydrate sodique et 10 g/l de métal entre 0,5 et 1,5 A/dm
2; en présence de pipéronal et/ou gélatine, conjointement aux substances complexantes,
des dépôts d'adhérence optimum et suffisamment brillants sont réalisés. Selon certains
chercheurs, des revêtements très brillants peuvent être obtenus avec des bains au
zincate contenant comme agents complexants les sels de l'acide éthylènediamino tétracétique,
alcanolamine, polyamine et/ou hexaméthylènetétramine à côté de citrates et d'autres
additifs. L'opération s'effectue à 18-20°C avec 1-3 A/dm
2.
[0137] Pour les bains au zincate, la filtration n'est pas indispensable, quoique conseillable.
Les anodes doivent être de type électrolytique, laminées ou à sphère titrée à 99,99%,
c'est-à-dire très pures, en tenant compte que pour ces bains les sulfures alcalins
ne peuvent être employés comme dépurateurs. Pour la dépuration, en effet, il faut
avoir recours à l'électrolyse à basse densité de courant sur cathodes sélectives,
suivie ou non de traitement avec poudre de zinc, très efficace et en mesure de pousser
à fond la dépuration même. Les traitements successifs de conversion de la superficie
zinguée, ne présentent pas de difficultés particulières. Les passivants déjà connus,
à basse teneur en chrome, sont utilisés.
BAINS AU PYROPHOSPHATE
[0138] Pour leur qualités optimales et pour leur caractéristique à ne pas créer de problèmes
excessifs en matière de dépuration des déchets galvaniques, ils se sont affirmés de
plus en plus. Beaucoup d'entre eux ont été brevetés. Ils ont une alcalinité correspondant
à pH 10-11 et sont essentiellement constitués de pyrophosphate de zinc et pyrophosphate
de potassium. Ils contiennent souvent, pour améliorer les dépôts, un lustrant et un
agent abaissant la tension superficielle. Ils possèdent un pouvoir pénétrant pratiquement
égal à celui des bains au cyanure et un rendement, à 3,2 A/dm
2, proche de 96%; la dureté du zinc est de 100 kp/mm
2 (Vickers), soit de l'ordre de grandeur de celle des dépôts de bains cyano-alcalins;
la résistance à la corrosion est légèrement supérieure.
BAINS DE ZINCAGE BRILLANT
[0139] La majeure partie appartient à la catégorie des bains cyano-alcalins. Le mérite de
donner des dépôts brillants, argentés place ces bains à concurrencer avantageusement
les bains de cadmiage.
[0140] Comme toutes les électrodépositions brillantes, la galvanisation brillante est aussi
assez sensible aux impuretés et donc il faut employer des électrolytes et des anodes
les plus pures possibles. La difficulté majeure réside dans la pureté de l'électrolyte.
Il existe les différentes méthodes générales de purification suivante:
1) Ajout de 0,25-2,5 g/l de sulfure de sodium en solution concentrée.
Ainsi, le plomb, l'étain et le cadmium précipitent, mais pas le cuivre; l'éventuel
molybdène (lustrant) reste inaltéré. Le bain est filtré et remis en ordre.
2) Ajout de poudre de zinc (0,25-2,5 g/l), qui précipite, par déplacement chimique,
sous forme de poudre métallique, tous les métaux présents (plomb, cuivre, étain, cadmium,
molybdène, etc.). Il faut agiter énergétiquement pendant environ une heure puis filtrer.
3) Electrolyse prolongée à basse densité de courant (0,2-0,3 A/dm2) dans le but d'ôter les impuretés métalliques.
4) Pour la pollution par des substances organiques, il faut, comme d'habitude, procéder
par filtration à travers du carbone actif avec des filtres à base de Nylon, polyéthylène
ou VIPLA.
[0141] Naturellement, la purification doit être effectuée périodiquement et toujours avec
beaucoup d'attention.
[0142] Hormis la pureté de l'électrolyte, le zincage brillant nécessite un contrôle quantitatif
rigoureux des constituants du bain, de manière à ce que le rapport M entre le cyanure
total de sodium et le zinc métallique reste toujours constant.
[0143] Quelque soit le lustrant utilisé, M doit être compris entre les valeurs "optimum",
en fonction de la température et de la densité de courant de régime, pour lesquelles
les meilleurs électrodépôts sont obtenus.
[0144] La teneur en soude caustique est généralement de l'ordre de 60-150 g/l.
[0145] Dans la majeure partie des cas, le zincage brillant est suivi par un traitement chimique
de conversion en solution adéquate.
[0146] Les brevets sur les bains de zincage brillant sont nombreux, ces brevets vont du
bain complet aux lustrants, aux méthodes de purification, aux anodes.
[0147] Les anodes de zinc de haute pureté et contenant de faibles quantités d'aluminium
ou de mercure, calcium ou magnésium sont employées. La superficie anodique doit être
pratiquement égale à la cathodique.
[0148] Dans les compositions des bains de zincage brillant, il faut entre autre tenir compte
aussi des agents d'addition qui peuvent être divisés en trois catégories:
1) les lustrants à proprement parlé;
2) les substances aptes à améliorer le pouvoir recouvrant à basse densité de courant,
en particulier dans l'électrodéposition au baril;
3) les substances aptes à abaisser la limite de densité de courant pour laquelle il
y a zincage brillant, de manière à permettre une petite valeur de M et par conséquence
augmenter le rendement cathodique de courant.
[0149] Les lustrants utilisés peuvent être de nature inorganique ou organique. Dans le premier
cas, ils peuvent toujours être dosés chimiquement, ce qui n'est pas sans profit pour
l'électrodéposition; c'est le cas par exemple du plus fréquent des lustrants, l'anhydride
molybdique (MoO
3).
[0150] La concentration en lustrant varie selon qu'il s'agit de bains au repos ou pour objets
menus.
[0151] Parmi les lustrants, le mercure pourrait également être employé, mais son action
n'est pas aussi énergique que celles des autres substances; le mercure est par contre
avantageux pour le zincage de la fonte.
[0152] Si la fonte contient beaucoup de graphite, il est nécessaire d'électrodéposer une
couche préventive de fer (aciérage). Les bains aux composés mercuriques donnent des
dépôts semi-brillants d'un bel aspect argenté. Par contre, ils ont un pouvoir protectrice
plus faible.
[0153] L'ajout de mercure porte à une meilleure manutention des anodes, dans la mesure où
pendant la période d'inactivité celles-ci se recouvrent, par déplacement chimique,
de mercure et se rendent inattaquables par l'électrolyte. Naturellement ceci implique
l'ajout d'une petite quantité de sels de mercure à chaque reprise du travail. Cependant,
il est souhaitable que les anodes soient à 98,25% de zinc plus 0,5-1% de mercure.
La superficie anodique doit être double de la cathodique.
[0154] Les bains avec des composés de mercure sont déconseillés pour le zincage du cuivre
et du bronze.
[0155] Sont aussi utilisés des sels solubles d'aluminium, de manganèse, de chrome, de tungstène,
de rhénium, de fer, de nickel et de cobalt, ce dernier sous forme de complexe diéthyldiamine
(0,2 g/l). En outre, des composés du germanium, magnésium, argent, uranium, sélénium,
tellure, vanadium, niobium, tantale et surtout molybdène. Ces métaux, le tungstène
et le manganèse, avec certains aldéhydes aromatiques (pipéronal, aldéhyde anisidé,
vanilline), ou bien avec de l'alcool polyvinylique et d'autres substances à haut poids
moléculaire donnent des revêtements brillants.
[0156] Parmi les substances organiques, les composés suivants peuvent aussi être employés
la benzaldéhyde (0,25-0,5 cm
3/l en union avec 1-2 g/l de gélatine), l'aldéhyde salicylique, des produits de condensation
des phénols, la thiourée, le glycérine, le furfurol, la coumarine, la triéthanolamine,
la diphényldiamine, le safrol, l'aldéhyde vératrique, des produits de condensation
de dérivés d'aldéhyde avec l'urée et des composés hétérocycliques variés. Certains
produits communs sont même utilisés: dextrine, gomme arabique, glucose, gélatine,
thiosulfate etc.
Traitement de conversion
[0157] Cette opération est assez importante et s'effectue sur des dépôts de zinc pour en
améliorer l'aspect et les rendre plus résistants aux agents atmosphériques (passivation).
Elle consiste en un bref traitement chimique ou électrochimique (anodisation) en solutions
adéquates. Après le processus chimique l'aspect s'avère brillant, si l'électrodépôt
est déjà par soi-même brillant, semi-brillant ou gris clair; plus difficilement le
dépôt améliorera sa qualité esthétique si il est gris foncé dès le départ.
TRAITEMENTS CHIMIQUES
[0158] En fonction des solutions, les colorations obtenues peuvent être iridescentes, jaunes,
bleues azur, vertes olives, bronzes, noires, etc. Le fait plus important, quoi qu'il
en soit consiste en une "conversion" superficielle pour inhiber la corrosion du zinc
(formation de la soi-disante "rouille blanche").
[0159] Pour des articles communs qui ne seront pas exposés à des prestations sévères, une
des solutions suivantes peut être employée à température ambiante:
1) |
Acide nitrique (d=1,42) |
0,3-0,5% en volume |
2) |
Eau oxygénée (à 100 vol.) |
2-5% en masse |
|
Acide sulfurique conc |
2-5% en masse |
3) |
Anhydride chromique |
100-350 g/l |
|
Acide sulfurique |
2-3,5 g/l |
[0160] Les objets galvanisés, aussitôt après extraction du bain et après un lavage soigné
en eau courante, sont immergés pour 5-10 secondes dans ces solutions, sous agitation.
Les solutions doivent souvent être renouvelées, parce qu'elles sont rapidement contaminées
de zinc, cuivre, fer, etc., et perdent en efficacité produisant en outre des superficies
tachetées. Les deux premières solutions sont peu employées seules, même si le traitement
à l'acide nitrique confère une certaine amélioration du brillant (il augmente par
contre la sensibilité aux empreintes digitales et à la défloraison); si elles sont
utilisées, elles sont suivies d'une immersion en solution pour chromisation.
[0161] Un des premiers procédés de conversion, utilise le bain d'immersion suivant:
Bichromate sodique |
200 g/l |
Acide sulfurique conc. |
5-9 cm3/l |
Température |
20-45°C |
[0162] Des cuves en fer ou recouvertes de vipla sont utilisées. En fonction de la température
les effets obtenus sont variés. La technique opératrice est la suivante: les objets,
aussitôt après le zincage et un lavage adéquat en eau courante, sont immergés dans
cette solution pendant 10-20 secondes et maintenus sous mouvement modéré. Après quoi,
ils sont ôtés de la solution et sont laissés à l'air pendant 30 secondes, puis lavés
soigneusement sous eau et enfin séchés sous air tiède (maximum 50°C). Une pellicule
iridescente de chromate de chrome se forme sur les superficies zinguées. Une telle
pellicule confère au zinc une extraordinaire résistance à la corrosion atmosphérique.
Ce film, est cependant peu résistant à l'abrasion, tandis que son épaisseur est de
l'ordre de 0,001 mm. Il est à noter qu'un traitement en eau très chaude et le séchage
à l'air chaud sous une température supérieure à 50°C altèrent la qualité du film protecteur.
[0163] La solution peut être contrôlée analytiquement, en déterminant l'acide chromique,
l'acide sulfurique, le chrome trivalent et le zinc. En outre, il est possible de suivre
ce critère: un litre de solution est prélevé auquel de petites quantités d'acide sulfurique
sont ajoutées jusqu'à ce que, sur des essais successifs, le film iridescent de couleur
normale soit obtenu.
[0164] Après une certaine période d'utilisation, pour l'enrichissement en chrome et en zinc
trivalent, la solution ne produit plus une passivation efficace et doit être renouvelée
complètement.
[0165] Mis à part les difficultés du traitement, qui requiert un contrôle de la température
de séchage, ce procédé ne donne pas de surfaces brillantes mais est vraiment intéressant
pour des articles qui ne nécessitent pas une finition décorative mais exclusivement
protectrice.
[0166] Le procédé décrit peut être appliqué aussi sur des surfaces cadmiatées.
[0167] D'autres traitements ont été mis au point pour la production de films brillants et
discrètement protecteurs. Un de ceux-ci fait usage de deux solutions bien distinctes:
une première à réaction chimique et une seconde à réaction alcaline. Elles peuvent
être employées à température ambiante ou supérieure, tandis que le temps d'immersion
dans chacune est de quelques secondes (5-10), sous agitation continue du matériel.
De telles solutions font partie des soi-disant processus de "chromisation". Avec celles-ci,
des films de conversion iridescents ou bleus azur peuvent être obtenus. Pour le traitement
acide, un bain contenant 100-240 g/l d'anhydride chromique, 20 g/l d'acide sulfurique
et 40 g/l d'acide nitrique est utilisé. Pour le traitement alcalin à température ambiante,
une solution avec 20 g/l d'hydrate sodique, 20 g/l de carbonate sodique et 5 g/l d'hydrosulfite
sodique est utilisée; à chaud (40-80°C), au contraire, une solution alcaline contenant
10-20 g/l de métasilicate sodique et 2-5 g/l d'hydrosulfite sodique est employée.
L'opération s'effectue comme suit: les pièces sont immergées, aussitôt après le zincage
et deux lavages successifs en eau courante, dans la solution chromique en les maintenant
pendant 5-10 secondes sous mouvement rapide. Ainsi le zinc subit le lustrage chimique
et une belle coloration jaune or apparaît. Après lavage en eau courante, la passivation
est complétée par traitement alcalin pendant 10-20 secondes dans la seconde solution.
Suivent deux lavages en eau courante et le séchage.
[0168] Aussi bien pour des raisons de coût que pour simplifier la dépuration des déchets
chromiques, que pour améliorer la production, la méthode ci-dessus est en grande partie
substituée par des traitements de conversion en faisant usage de bains à bas titre
de chromates, avec une activité favorisée par des catalyseurs adéquats tels que des
fluors et bifluors alcalins, chlorures, nitrates, sulfates, borates ou acide borique.
Avec ces solutions, il est possible d'obtenir des couches de chromisation bleu azur,
assez pour faire adopter à ce procédé l'appellation de "zinco-chromage". Une des ces
solutions est constituée de 25 cm
3/l d'acide nitrique concentré et de 10 g/l d'un mélange de 25 unités (en masse) de
bichromate de potassium, 5 unités d'alun chromique, 70 unités de bifluorure de sodium
ou d'ammonium, et le pH doit être de 1-2.
[0169] Avec des revêtements de zinc d'au-moins 15 microns, d'excellentes passivations protectrices
jaunes peuvent être réalisées en utilisant 120 g/l d'anhydride chromique, 20 g/l de
sulfate de sodium, 2 g/l de sulfate d'ammonium, 3 g/l d'acétate sodique et environ
20 cm
3/l d'acide nitrique de manière à avoir un pH de 1,5. L'opération s'effectue à 30°C.
Si l'ajout d'acide nitrique est trop faible des couches opaques de couleur verte olive
se forment. Pour des teintes plus chargées, il est suffisant d'ajouter à la solution
2 g/l d'un mélange formé de 2 unités de sulfate de magnésium, une unité de sulfate
de sodium et une unité de sulfate d'ammonium.
[0170] Il existe des "compositions" dans lesquelles, en modifiant les rapports entre les
composants, des couches de conversion chromique peuvent être réalisées, avec une coloration
iridescente intense et de haute valeur protectrice. Beaucoup de ces couches, étant
gélatineuses, peuvent absorber des colorants déjà connus dans le cadre de l'oxydation
anodique de l'aluminium et prendre des colorations variées, qui ne nécessitent pas
de "fixage". Il est conseillé, pour augmenter la résistance à l'usure, de protéger
la couche colorée avec des vernis transparents et d'opérer sur des épaisseurs de zinc
d'au-moins 15 microns.
[0171] Les caractéristiques des revêtements électrolytiques, ont un grand rôle sur l'efficacité
des opérations de chromisations. Des revêtements uniformément brillants et aux grains
fins requièrent dans tous les cas des temps de chromisation inférieurs par rapport
à ceux avec une structure cristalline plus abondante et irrégulièrement opaques, pour
obtenir les mêmes résultats finaux du point de vue esthétique. Les mêmes conditions
de l'électrolyte, comme sa formulation parfaite, le rapport exact entre le contenu
de métal et les autres constituants, l'éventuelle présence de contaminants inorganiques,
comme par exemple le cuivre, peuvent en grande partie influencer négativement aussi
bien l'aspect que la propriété de résistance à la corrosion des films chromiques.
[0172] Une bonne règle consiste à faire précéder le traitement de chromisation par un bon
lavage, suivi d'une immersion brève dans une solution à 0,5% d'acide nitrique; cette
solution sert à neutraliser l'excès d'alcalinité dérivant des solutions cyalcalines
de zincage (ou de cadmiage) et agit comme activateur superficiel dans tous les cas,
même si les revêtements proviennent de bains au sulfate, au fluoroborate ou au zincate.
[0173] La majeure partie des traitements de passivation pour le zinc (et le cadmium) agissent
par simple immersion et opèrent entre des limites de température variant de 20°C à
60°C. Des températures inférieures, rencontrées par exemple pendant les saisons froides,
ralentissent le mécanisme de formation des films chromiques et en altèrent les résultats.
Le temps de traitement est normalement compris entre 5 secondes et 1 minute, bien
que, dans certains cas, ce temps puisse être allongé jusqu'à 2-3 minutes.
[0174] Une vaste gamme de finition, plus ou moins esthétique et protectrice, peut être obtenue
en variant la composition de base, augmentant le contenu chromique, ou modifiant les
valeurs de pH. La chromisation (ou la phosphatation) sont en outre adoptées comme
excellentes bases pour le vernissage et toutes finitions organiques, qui n'adhéreraient
pas sur des surfaces zinguées au préalable non conditionnées.
TRAITEMENTS ANODIQUES
[0175] Un brevet allemand DE 722921 emploie un traitement anodique du zinc au moyen du bain
indiqué ci-dessous :
Bichromate sodique |
40-50% |
Nitrite sodique |
2-6% |
Température |
20°C |
Densité de courant |
0,4-0,8 A/dm2 |
Tension |
16 V environ |
[0176] En opérant pendant 20 minutes, une couche de chromate de zinc hautement protectrice
est obtenue.
[0177] Les traitements anodiques des revêtements de zinc et de ses alliages sont surtout
appliqués pour augmenter la résistance à la corrosion. Le processus sur le zinc électrodéposé
doit être effectué quand les capacités de résistance à la corrosion requises ne s'obtiennent
pas avec les méthodes traditionnelles de conversion.
[0178] Des "conversions" de haute qualité en ce qui concerne la résistance à la corrosion
et à l'abrasion, la dureté, l'uniformité et la réceptivité aux peintures, vernis,
laques, émail, etc., peuvent être obtenues. Les superficies ne sont pas brillantes
mais décorativement opaques de coloration brune, charbon, grise ou verte. L'anodisation
peut être appliquée sur le zinc massif ou fondue en alliage, sur des couches de zincage
thermique, par pulvérisation, sous vide, et naturellement, sur les électrodépôts.
[0179] Le mot "anodisation" pourrait indiquer que le zinc anodisé soit semblable à l'aluminium
anodisé. En réalité, il y a une nette différence: le revêtement de zinc anodisé est
un composé complexe de type "fritté" (ou semi-fondu) formé à haute tension, dissemblable
du simple oxyde d'aluminium, qui est créé à un voltage inférieur. En outre, les pièces
zinguées anodisées augmentent de 25-40 microns (l'épaisseur du zinc) les dimensions
du métal-base et ne peuvent être colorées. De même, les films de conversion chromique
et phosphatique sont tout à fait différents des couches de zinc "anodisé", qui se
distinguent par la dureté et la haute résistance à l'abrasion et à la corrosion (due
à l'effet barrière de l'épaisseur et à la présence d'ions chromatiques maintenus dans
le revêtement).
[0180] De tels revêtements anodiques de zinc sont formés par décharge électrique anodique
qui commence sur les pièces à 70V et augmente jusqu'à la fin du processus. Les températures
produites par les décharges électriques sont suffisantes pour fondre le dépôt de zinc
et en faire une structure frittée (semblable au frittage ou au revêtement simultané
de zinc) contenant de l'oxyde de zinc, chromates, phosphates et autres composés en
fonction du type de bain.
[0181] Le courant alterné est préféré, il produit un meilleur effet par rapport au courant
continu. Les objets sont simultanément et alternativement anodes et cathodes et précisément
sur deux barres électrodiques quand le courant alterné est monophasé et sur trois
barres quand il est triphasé. La densité de courant est de 4,5 A/dm
2 dans le cas du courant triphasé; de 7,5 A/dm
2 pour la monophasé. Puisque le dépôt anodisé est diélectrique, au fur et à mesure
que le processus progresse, la résistance électrique augmente et il est donc nécessaire
d'augmenter la tension pour maintenir constante la densité de courant. La température
est régulée à 65-82 °C.
[0182] Les bains sont constitués de chromates, phosphates, silicates et fluorures en combinaisons
variées en fonction des couleurs voulues: le vert s'obtient en solution neutre (pH
6,8-7,0) avec 200 V et 5-7 minutes de traitement; le gris à pH 12,6-13,0 avec 90-105
V et 9 minutes; le brun à pH 12,4-12,8 avec 95-110 V et 8 minutes; la couleur charbon
à pH 12,6-13,0 avec 85-100 V et 10 minutes. Pour les couleurs brune et charbon les
pièces subissent un second traitement dans une autre solution à 75-90 V.
[0183] IL faut tenir compte de certaines limites. Puisque les dépôts anodisés sont légèrement
poreux et que les électrolytes sont à base de chrome hexavalent, qui est retenu par
le zinc, l'application du processus est déconseillée pour des conteneurs pour aliments.
Les parties qui doivent être soudées ou qui doivent servir pour les contacts électriques
nécessitent qu'elles soient au préalable protégées par des rubans isolants ou des
vernis. Si les pièces anodisées doivent être sensiblement pliées, le revêtement peut
se crêper.
[0184] Pour des résultats de qualité, il faut opérer sur des revêtements de zinc compacts
et d'épaisseur 25 à 40 microns.
[0185] Il est un but de la présente invention de réaliser un bain aqueux acide pour un procédé
de zincage amélioré qui permet d'obtenir un dépôt de zinc d'excellente qualité en
ce qui concerne l'aspect et la résistance du revêtement.
[0186] Il est un autre but important de la présente invention de réaliser un bain et mettre
en oeuvre un procédé qui permet d'augmenter la vitesse de déposition de zinc d'environ
60-70%.
[0187] Grâce au bain et procédé selon l'invention, au moyen d'appareillages identiques à
ceux déjà utilisés dans l'industrie, le rendement de production augmente de 60 à 70%.
[0188] Le bain aqueux acide selon l'invention contient du chlorure de potassium qui favorise
la conductibilité électrique, du chlorure de zinc qui favorise le dépôt de zinc métallique,
de l'acide borique qui stabilise le pH, un agent tensioactif qui prépare et rend la
surface des pièces réceptive au dépôt de zincage, de l'alcool méthylique qui permet
le brillant de l'application en cas de basse densité de courant, de l'acide acétique
qui permet la brillance de l'application en cas de haute densité de courant, du cuivre
qui stabilise l'application de zinc, du fer métallique qui fait office de filtre chimique
afin d'éliminer l'effet "brûlure" en cas de haute densité de courant.
[0189] Le bain électrolytique selon l'invention est décrit dans la revendication 1 et a
la composition suivante:
- du chlorure de potassium en une concentration de 275 g/l à 300 g/l,
- du chlorure de zinc en une concentration de 120 g/l à 135 g/l,
- de l'acide borique en une concentration de 45 g/l à 50 g/l,
- un agent tensioactif anionique ou non ionique en une concentration de 185 cc/l à 205
cc/l,
- de l'alcool méthylique en une concentration de 5 cc/l à 6,5 cc/l,
- de l'acide acétique en une concentration de 6,50 cc/l à 7,50 cc/l,
- du fer métallique en une concentration de 135 ppm à 150 ppm, et
- du cuivre en une concentration de 17 ppm à 19 ppm.
[0190] Selon un mode de réalisation préféré, ce bain comprend:
- du chlorure de potassium en une concentration de 288 g/l,
- du chlorure de zinc en une concentration de 126 g/l,
- de l'acide borique en une concentration de 48 g/l,
- un agent tensioactif anionique ou non ionique en une concentration de 196 cc/l,
- de l'alcool méthylique en une concentration de 6 cc/l,
- de l'acide acétique en une concentration de 7 cc/l,
- du fer métallique en une concentration de 145 ppm, et
- du cuivre en une concentration de 18 ppm.
[0191] Le procédé de zincage selon l'invention est décrit dans la revendication 3 et est
mis en oeuvre
- une température de 25°C à 28°C,
- un pH de 4 à 5,5
- une densité de courant de 15,2 A/dm2 à 16,8 A/dm2,
- une tension de châssis de 2,35 à 2,85 volt,
- une tension de baril rotatoire de section hexagonale constitué de MOPLEN de 9,45 à
11,55 volt,
et en utilisant un bain aqueux acide comprenant
- du chlorure de potassium en une concentration de 275 g/l à 300 g/l,
- du chlorure de zinc en une concentration de 120 g/l à 135 g/l,
- de l'acide borique en une concentration de 45 g/l à 50 g/l,
- un agent tensioactif anionique ou non ionique en une concentration de 185 cc/l à 205
cc/l,
- de l'alcool méthylique en une concentration de 5 cc/l à 6,5 cc/l,
- de l'acide acétique en une concentration de 6,50 cc/l à 7,50 cc/l,
- du fer métallique en une concentration de 135 ppm à 150 ppm, et
- du cuivre en une concentration de 17 ppm à 19 ppm.
[0192] Grâce à ce bain aqueux et à ce procédé il est possible de déposer un revêtement de
zinc à une vitesse de 17 à 23 µ d'épaisseur/heure.
[0193] Un procédé de zincage préféré selon l'invention est mis en oeuvre à:
- une température de 26°C,
- un pH de 4.5 à 5 • une densité de courant de 16 A/dm2,
- une tension de châssis de 2.6 volt,
- une tension de baril rotatoire de section hexagonale constitué de MOPLEN de 10.5 volt
et en utilisant en bain électrolytique comprenant
- du chlorure de potassium en une concentration de 288 g/l,
- du chlorure de zinc en une concentration de 126 g/l,
- de l'acide borique en une concentration de 48 g/l,
- un agent tensioactif anionique ou non ionique en une concentration de 196 cc/l,
- de l'alcool méthylique en une concentration de 6 cc/l,
- de l'acide acétique en une concentration de 7 cc/l,
- du fer métallique en une concentration de 145 ppm, et
- du cuivre en une concentration de 18 ppm.
[0194] Ce bain et procédé selon les modes de réalisation préférés permettent de déposer
le zinc à une vitesse de 18 à 22 µ d'épaisseur/heure c-à-d. supérieure à celle de
l'état de la technique, comme décrit précédemment.
[0195] Dans le bain selon l'invention on utilise des alcools et un rapport très élevé en
concentration de chlorure de potassium/chlorure de zinc qui peuvent coexister en utilisant
une quantité d'agents tensioactifs supérieures à celles utilisées dans l'état de la
technique connu.