Decaper, un traitement de surface extra pour l’aluminium

Introduction
Comparativement à plusieurs autres matériaux comme le fer, le cuivre, l’étain et l’or, l’emploi de l’aluminium est plutôt récent.
D’autre part son application comme matériel de construction est devenue évidente surtout par la combinaison des propriétés favorables : léger, solide et résistant à la corrosion.

Passivation et corrosion
L’aluminium est un métal non précieux qui s’oxyde naturellement au contact avec l’oxygène. L’aluminium est couvert d’un écaillage d’oxyde d’aluminium. Cette peau peut protéger l’aluminium en-dessous en cas de circonstances atténuantes. Ce processus d’oxydation naturelle avec formation d’un écaillage protégeant contre la corrosion est appelé passivation.

La couche d’oxyde naturelle est très mince et vulnérable. Des endommagements de cet écaillage naturel diminuent la résistance à la corrosion, faute d’une couche totalement fermée sur le métal.
Par ces endommagements toutes sortes de souillures peuvent s’attacher à la surface et provoquer des inclusions dans l’écaillage.
Des souillures dans l’écaillage peuvent, surtout en environnement humide, provoquer la corrosion.Ceci se traduit par un dépôt blanc d’oxydes d’aluminium sur la surface en aluminium. Des processus de corrosion de l’aluminium peuvent gagner du terrain de façon sous-cutanée et invisiblement. Sans passivation ou une passivation incomplète, l’aluminium et insuffisamment protégé contre la corrosion.

Le processus de décapage
Très souvent l’aluminium est décapé afin de nettoyer la surface et de réaliser une passivation complète. En outre il peut y avoir d’autres motifs pour un traitement de surface de l’aluminium. Des raison d’ordre esthétique pour l’enlèvement des décolorations de soudures et pour la réalisation d’un aspect extérieur uniforme.
Une application du décapage peut être la préparation de l’aluminium avant application d’une couche de conversion.Il est primordial de partir d’une peau d’oxyde propre avant d’appliquer la couche de conversion, de chromater ou de coller. Des souillures sur la surface diminuent l’adhérence entre l’aluminium et la couche de conversion et peuvent provoquer la corrosion. Après le décapage l’on rince à l’eau déminéralisée pour réduire la pollution de l’écaillage et pour obtenir une passivation optimale.

En résumé: par un traitement moyennant dégraissage, décapage, rinçage et oxydation à l’air:
1) on peut enlever des souillures comme graisses, huiles, et souillures atmosphériques (ultra clean);
2) on peut enlever des décolorations de soudures;
3) l’aluminium est passivé et est apte a être travaillé et appliqué aussi sans une couche de conversion;
4) la surface convient pour l’application de la couche de conversion;
5) on obtient un aspect extérieur lisse, mat ou semi-mat.

Quel est le déroulement du processus de décapage ?
L’aluminium est un métal amphotère, ce qui veut dire que le métal se dissout aussi bien en milieu acide qu’alcalin. Le processus de décapage peut être exécuté par immersion, circulation (système conduites) aspersion (e.a. réservoirs) ou frottement (local).

Décapage alcalin
Des nettoyants alcalins sont divisés en nettoyants oxydants et nettoyants non- ou à peine oxydants Une plus grande concentration de lessive et une température plus élevée accélèrent le processus de décapage, mais rendent la surface décapée plus rugueuse.
Des nettoyants fort oxydants, souvent à base de lessive de soude caustique, sont utilisés en cas d’un écaillage épais ou en cas d’un dégraissage consistant. Il s’agit ici d’un décapage rapide qui donne très vite un aspect extérieur mat. Des nettoyants non- ou à peine oxydants, à base de silicates et carbonates, sont utilisés en cas de présence minimale de graisses ou d’huiles sur la surface en aluminium.

Décapage acide
Processus de décapage à base d’acide nitrique.
1. une restriction au décapage alcalin peut être la présence d’un dépôt gris ou noir, qui peut être difficilement rincé sur les alliages d’aluminium contenant du cuivre ou du zinc.
Pour enlever ce dépôt les alliages sont en suite immergés dans l’acide nitrique.2. L’aluminium est très peu attaqué par l’acide nitrique. A température ambiante on peut décaper pendant quelques heures à condition que la concentration en acide nitrique ne soit pas trop élevée.
Ce processus a comme grand avantage qu’un système de conduites peut être nettoyé en circulation.

Processus de décapage à base d’acide nitrique–acide fluorhydrique:
il s’agit d’un processus de décapage qui égalise rapidement et qui donne un aspect lisse et mat. Ce processus est appliqué à température ambiante pendant 5-15 minutes. Même si l’aluminium contient du silicium comme élément d’alliage, ce processus est indiqué.

Processus de décapage à base d’acide phosphorique:
ce moyen de décapage n’est effectif que si l’écaillage est très mince. Des écaillages plus gros nécessitent l’ajout de fluorides à la solution phosphorique.
Par le décapage en acide phosphorique une couche de phosphates se forme qui peut servir de fond à une couche de laque ou de peinture. La couche de phosphates est une couche de conversion avec des qualités d’adhérence améliorées.Dans le secteur de l’énergie nucléaire et le secteur pharmaceutique, les exigences dans le domaine du nettoyage, décapage et passivation de l’aluminium sont élevées.

Dans mon ancienne boite on décapait les pièces brut à l'acide phosphorique, c'était satisfaisant pour le soudage mais à la condition que le rinçage soit très soigneux. Mais et ce n'est pas une paille il y a les contraintes environnementales, les usines d'épuration analysent les rejets qu'ils doivent traiter et remontent à la source des pollutions, ce qui dans ce cas de figure mettait mon entreprise dans l'obligation d'avoir sur site une station d'épuration dédiée à ces polluants sur site. Devant le coût prohibitif du truc on s'est orienté sur une station de lavage, genre gigantesque lave vaisselle, avec des produits moins polluants, mais du point de vue de la soudure cela n'a jamais été satisfaisant , ce système ayant surtout fonction de dégraissant, mais ne retirant pas l'alumine. Ceci dit on a passé pas mal d'agrégations avec cette solution un peu foireuse sans problème.