Finitions Industrielles - Le Bois

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1 Finitions Industrielles - Le Bois

2 FAITS ET CHIFFRES 1. Akzo Nobel 2. Les différents types de bois 3. Ponçage 4. Matières de traitement de surfaces 5. Technologies de traitement de surface 6. Séchage et réticulation 7. Qualité des surfaces en bois vernies 8. Conseils pratiques 9. Diagnostic 10. Coûts des finitions et économies 11. Protection du personnel 12. Service Couleurs 13. Viscosité

3 Cette brochure «les traitements industriels de la surface du bois», a été créée pour nos partenaires et nos utilisateurs de vernis et peinture. Ainsi nous partageons nos connaissances, nous donnons des conseils pratiques sur les traitements des surfaces du bois et nous essayons de répondre aux diverses questions qui de posent lors du traitement de surface. Nous avons utilisé notre propre expérience aussi bien que l aide de plusieurs spécialistes et livres pour créer cette brochure. Le but de celle-ci est de décrire facilement la plus connue des matières de traitement de surface ; le bois, les techniques d application et les méthodes de séchage. Les problèmes d économie, de résistance et de respect de l environnement ont aussi été pris en compte. AKZO NOBEL AKZO NOBEL Akzo Nobel est une société internationale qui est implantée dans plus de 75 pays employant environ personnes. Le siège social de la société se trouve à Arnhem aux Pays-Bas. Akzo Nobel est un producteur renommé de produits chimiques, de peinture et de produits pharmaceutiques. Akzo Nobel a été fondée fin 1994 par la fusion de 2 sociétés : Akzo et Nobel. Plusieurs entreprises ayant un passé long et riche font partie d Akzo Nobel. Les sociétés les plus vieilles sont : Det Holmbladske Selstcab (Sadolin), créée en 1777, Sikkens (Pays-Bas) et Bemberg (Allemagne), qui ont débuté leurs activités en 1792, et Nordjö-Nordström & Sjögren AB (Suède) qui a commencé en Akzo Nobel est le N 1 mondial de la fabrication de peintures. Sa production est destinée aux marchés industriels mais s adresse également aux particuliers. Quelques 20 usines réparties dans le monde entier distribuent les produits à usage industriel. Akzo Nobel est l un des premiers fournisseurs de matériaux destinés au traitement des surfaces en bois grâce à ses produits issus d une longue recherche technologique visant à limiter l impact sur l environnement. La division Wood Coatings développe, fabrique et commercialise des peintures, vernis et systèmes de teintes largement utilisés dans le secteur industriel du bois. Les produits sont destinés au traitement de supports tels que parquets, meubles, fenêtres et portes, panneaux et autres surfaces en bois. 3

4 LES DIFFERENTS TYPES DE BOIS LE BOIS L environnement que nous laisserons aux générations futures dépend d un engagement à long terme dans le cadre du développement durable. Le bois, matière première naturelle et renouvelable, est le moyen d y faire face. Matériau noble, le bois est utilisé dans de multiples applications notamment la décoration. L association de différentes essences alliées aux nombreuses technologies de traitement et finition font du bois l élément incontournable de la décoration intérieure et extérieure. Il possède en outre des propriétés qui lui confèrent une position prépondérante sur bien d autres matériaux. Le bois a un excellent pouvoir d isolation et n accumule pas de charges électrostatiques. Il y a un équilibre constant entre la température, le taux d humidité de l air et celui du bois dans une pièce possédant des fenêtres en bois. La corrélation entre l humidité ambiante et celle du bois est décrite sur le tableau ci-joint (cf. page 41). L augmentation ou la diminution hygrométrique a une influence sur le bois qui n est pas toujours la même selon le type d essence. Celui-ci peut alors se dilater ou se rétracter. Il se dilatera le long des fibres et plus souvent sur la coupe. Ces variations aussi minimes qu elles soient, peuvent causer des dommages importants sur les surfaces. Les finitions présentent alors des craquelures. Afin de prévenir les risques de craquelures, on utilise la propre humidité du bois qui doit être maintenue à un taux constant lors de la phase de traitement et également lors des opérations de stockage, de transport et lors de son utilisation. La plupart des spécialistes s accordent à dire que le taux d humidité raisonnable du bois en utilisation intérieure est de l ordre de 6 à 8 % et de l ordre de 12 à 15 % en utilisation extérieure. Le bois, quelle que soit l essence, possède les caractéristiques suivantes: cernes annuelles de croissance, résine, noeuds, pores Le bois est composé d un agencement cellulaire constituant sa structure. Sa constitution varie au fil des saisons. Les éléments, mis en place au printemps, sont d un diamètre plus grand et d une paroi plus fine. Il s ensuit que la portion la plus interne (bois de printemps) est moins compacte et apparaît plus claire. En revanche, la portion la plus externe (bois d été) apparaît plus sombre. C est ce que l on appelle les cernes annuelles. Certains types de bois, appelés «bois tendres» se caractérisent par leur teneur plus ou moins importante en résine alors que les bois durs ont souvent des cernes et des pores plus gros. La résine et la sève se retrouvent le plus souvent au niveau des anneaux concentriques extérieurs tandis que le coeur du bois (anneaux concentriques intérieurs) est normalement plus foncé. Les types d essence avec coeur sont par exemple le pin, le mélèze, le chêne, l if, l orme, le saule, le peuplier, le frêne, le noyer. Le bouleau est un exemple de bois sans coeur. Les anneaux concentriques sont les indicateurs de croissance de l arbre et est constitué de 2 bandes : une claire situé au centre du tronc, le coeur, et une plus foncée, près de l écorce appelé «faux bois» ou aubier. La naissance de nouvelles cellules se fait dans le cambium. Il y a 2 couches de cambium à l intérieur d un tronc ou d une branche. L une située entre le bois mort du coeur et le liber, l autre est située entre le liber et le liège de l écorce. Chacune de ces couches croît dans les 2 sens, c est-à-dire vers l extérieur et l intérieur à la fois. Celle du centre produisant du liège vers l extérieur et du tissu conjonctif vers l intérieur. Ces couches externes constituent l écorce. Le frêne, l acajou et le coto sont des bois plus poreux. Cette particularité peut provoquer des cloques lors de la phase de finition. Ce phénomène est bien connu des spécialistes. 4

5 LE BOIS TENDRE Le phénomène de jaunissement provoqué par les rayons UV est typique des bois tendres. Il est possible de stabiliser de manière significative, voire même d éliminer ce phénomène en recourant à des peintures résistantes aux UV. Certains types d essences contiennent une forte proportion de résine qui, durant la phase de traitement, fait apparaître des tâches grises. Pour cette raison, le séchage des finitions sur bois tendres ne doit pas être réalisé avec des températures élevées car la résine se dissout à + 45 C. BOIS DUR Il existe 2 types de traitements des surfaces pour les bois durs et à pores fermés. Pour le premier, la peinture remplit les pores et pour les seconds, elle recouvre seulement la surface. PANNEAUX Les panneaux entrent très souvent dans la fabrication de meubles et éléments de décoration. Les plus utilisés sont des bois agglomérés, panneaux MDF et panneaux durs. Ces panneaux présentent différentes caractéristiques en terme de densité, régularité, résistance à l humidité PANNEAUX DE PARTICULES Les panneaux de particules sont obtenus par la pression à température élevée de copeaux de bois résineux. La densité, l épaisseur du panneau de particules varient selon l usage qu il en sera fait. Par exemple : panneaux fins, panneaux de particules recouvert de papier mélaminé et panneaux de particules enduits. Les panneaux de particules sont utilisés dans la fabrication d armoires, d étagères, de lits, de cloisons Il est devenu possible de diminuer les émissions de formaldéhyde en utilisant les nouveaux adhésifs (panneaux agrées E1). PANNEAUX DE FIBRES Les panneaux de fibres sont obtenus par pression exercée à températures élevées. Comparé au panneau de particules, la surface du panneau de fibres se travaille beaucoup plus facilement. Les panneaux de fibres sont utilisés dans la fabrication de meubles. Le MDF (panneau de densité moyenne) et les panneaux de HD (de densité supérieure) sont de loin les plus utilisés. Le procédé entrant dans la fabrication des panneaux à forte densité est appelé «process humide». Le formatage du panneau est réalisé sous presse et à haute température. L adhérence entre les fibres se fait principalement par la résine naturelle contenue dans le bois, cependant des résines artificielles peuvent être utilisées. Pour le la fabrication du MDF, on a recours au «process sec». A l inverse des panneaux décrits dans le paragraphe précédent, on utilise des températures moins élevées et une pression plus faible. L adhérence entre les fibres est réalisée à l aide de résines synthétiques. Les panneaux MDF sont fabriqués en différentes épaisseurs, densités et traitement de surface. On peut aussi utiliser des panneaux présentant des caractéristiques telles que résistance à l humidité, au feu, aux intempéries et une plus forte densité. Leur utilisation est de plus en plus répandue et tend à remplacer le bois massif en tant que matière première dans le processus de finition. PLACAGE Le plaqué est obtenu à partir du découpage du bois par tranches d épaisseur allant de 0,5 à 0,8 mm. Au cours de cette opération, il arrive fréquemment que les plaques de bois soient fendillées provoquant des craquelures du matériau au moment de la phase de finition. Le plaquage est souvent utilisé dans la fabrication des meubles et des accessoires destinés à la décoration intérieure qui se situent plutôt dans le haut de gamme. D où une forte demande en faveur du revêtement offrant une grande souplesse, une très bonne adhérence. 5

6 L opération de ponçage est une phase primordiale dans le processus de traitement des surfaces et ce, dans plusieurs buts: Calibrer les objets à la taille requise PONCAGE Eliminer les rayures, les éclats de bois, les marques de crayon, les résidus de colles et les autres défauts de surface. Poncer les fibres du bois remontées par l humidité de la peinture Assurer une bonne adhérence entre le revêtement et la surface à traiter Pour réduire la consommation de peinture résultant de son absorption par le support lorsque le ponçage est insuffisant ou en cas de remontée de fibres L aspect final dépend pour une large part du soin apporté au ponçage Faire ressortir l esthétique naturelle du bois et de sa structure TECHNIQUES DE PONCAGE Une bande abrasive est constituée d une bande de papier recouverte de grains abrasifs collés sur la surface. Selon l utilisation de la bande abrasive, le grain sera de taille différente. Les oxydes d aluminium, le zirconium et le carbone de silicone sont les plus utilisés. Il existe 10 niveaux de granulométrie (échelle de Mohs). La dureté n 10 équivaut à la dureté du diamant. Les grains abrasifs sont préalablement polis et ensuite triés. On parle de granulométrie étagée. Ces niveaux dont définis par des numéros à chiffres ronds (40, 60, 80, 100, 120, 150, 180 ). Plus le chiffre est élevé plus il y a de grains et plus ils sont fins. Les papiers de verre sont classifiés en fonction de leur densité : Papier A : g/m², papier B : g/m², papier C : g/m², papier D : g/m², papier E : g/m². Il existe différents types de bandes abrasives ; à grains fins et à gros grains. C est ce qui détermine le pouvoir polissant de la bande. Ce choix se fera en fonction du type de bois à poncer. Outre les bandes abrasives, il existe de nombreux types de ponçage : disque, touret, brosse, éponge QUELQUES RECOMMANDATIONS POUR LE PONCAGE Pour un ponçage optimal, il faut éviter d exercer une pression trop excessive sur la bande risquant de créer des zones plus ou moins absorbantes qui laisseraient apparaître des défauts après finition. Il est recommandé d utiliser une presse souple durant le ponçage pour préserver la bande abrasive et améliorer la qualité de l opération. Lors de la mise en place de la bande sur le rouleau de la ponceuse, il est nécessaire de vérifier l orientation dont l indication se trouve au dos de la bande. A la fin du ponçage, on recommande d atténuer la tension exercée sur la bande afin d en prolonger sa durée de vie. La vitesse de la ponceuse doit être réglée en fonction de la surface traitée et des recommandations du constructeur. Lors du ponçage, tout contact avec des objets durs ou métalliques doit être évité car cela pourrait provoquer une rupture de la bande ou l éclatement des grains. De plus, il est nécessaire de procéder à des vérifications régulières au niveau de l évacuation des particules pour maintenir un environnement propre, dénué de poussière. L utilisation d équipements appropriés est la condition pour la réussite de l opération de ponçage. 6

7 On ne saurait trop rappeler que lors d un cycle séquentiel de ponçage, il est vivement déconseillé de passer sans transition à un grain trop fin. Pour modifier l intensité du ponçage, il faut donc respecter la fourchette de granulation : ou Le fond sera de bien meilleure qualité si l objet a été poncé avec un grain 180 au lieu d un grain de 120 qui provoque une plus forte remontée de fibres liant le primaire à la surface. Avec un grain 180, le phénomène de remontée de fibres est moindre et le primaire pénètre mieux le fond, ce qui évite de répéter l opération de ponçage. Si, de surcroît, le ponçage est réalisé juste avant l application du primaire, il en résultera une meilleure adhérence. MATERIEL DE PONCAGE Les machines les plus couramment utilisées pour le ponçage le long des fibres sont les ponceuses larges (avec rouleau ou à tampon). Pour le ponçage à travers les fibres, on utilise par exemple une ponceuse étroite, à vibrations ou circulaire. Les ponceuses à structures spéciales sont utilisées pour le ponçage des bords et des profils. Il est souvent possible de combiner différentes techniques de ponçage pour obtenir un meilleur résultat Ponceuse à rouleau 2. Ponceuse à tampon Ponceuse étroite pour le ponçage à travers les fibres 7

8 MATERIAUX DE TRAITEMENT Les produits de traitement de surface visent essentiellement la protection du support et son esthétique. Différents matériaux sont utilisés pour la finition : primaire et laque, fond et vernis, huiles et cires. Le mastic sert à combler les cavités et à boucher les fentes que l on retrouve sur certaines surfaces. La teinte est appliquée sous une couche de transparent (vernis, huiles et/ou cires) dans le but de rehausser l esthétique naturelle du bois par une couleur appropriée. Les produits de préservation sont utilisés pour rendre le bois plus résistant à l attaque des champignons, micro-organismes etc lorsque ce bois est destiné à un usage extérieur : cadres de fenêtres, meubles de jardin etc Laques et vernis sont les plus utilisés. La différence entre ces deux produits est leur teneur en pigment. Le vernis n a pas (ou une très faible quantité) de pigments (il est transparent) tandis que la peinture en contient un taux très élevé, ce qui donne au film peinture son opacité, sa couleur. Pour obtenir un bel aspect de l objet en bois, un système transparent ou opaque est utilisé. Il s agit de: A/ Pour le système transparent : -Fond : produit facilement égrénable et bonne transparence -Finition : résistance, dureté du film et brillance B/ Pour le système opaque : -Primaire : haut pouvoir couvrant et garnissant, facilement égrénable -Finition : Résistance et dureté du film, couleur et brillance 8

9 Avec l utilisation des huiles naturelles et des cires, le bois conserve son aspect naturel. Lors du choix du système, il faut toujours garder à l esprit que chaque produit a sa vocation propre. Plusieurs facteurs sont à prendre en compte : utilisation, transport La peinture est constituée de liant, de pigments, de charges, de solvants et d additifs. Les liants donnent à la peinture ses caractéristiques principales, sa classification et son nom. Les produits comportant des liants à partir d aminoplastes, polyuréthannes, acrylate, polyester ou nitrocellulosique sont les plus souvent utilisés pour les surfaces en bois. Certains produits bien spécifiques contiennent différents types de liants. PRODUITS NITROCELLULOSIQUES Il existe une très grande variété de produits à technologie hydrodiluable avec des caractéristiques qui leur sont propres et des aptitudes à répondre à des demandes bien spécifiques. Les hydrodiluables contiennent différentes catégories de liants : alkyde, polyuréthanne, acrylique ou à base de polyester mono ou bi-composant. La technologie UV hydrodiluable est maintenant très utilisée sur le marché. On note, cependant, quelques inconvénients à la technologie hydrodiluable : Lors des opérations de stockage et de transport, ces produits, très sensibles au gel, ne supportent pas les températures négatives. Et d autre part, ils peuvent entraîner un gonflement du bois. La structure des revêtements cellulosiques est composée essentiellement d un élément filmogène dérivant de la cellulose. Ces produits sèchent par évaporation. Le temps de séchage est court et leur mode d application est relativement aisé. Cependant, ils n offrent qu une faible résistance aux produits chimiques et aux chocs. Ajoutons à la gamme des nitrocellulosiques modifiés par les alkydes, les produits dérivés d acrylates ainsi que les hydrodiluables. PRODUITS HYDRODILUABLES L eau est l élément utilisé (tout ou partie) dans le revêtement à la place de solvants organiques. On utilise pour les produits en phase aqueuse des résines solubles ou des résines en dispersion, le polymère se retrouve sous sa forme évoluée, avec un poids moléculaire élevé. Les produits en phase aqueuse constitue la réponse à la protection de l environnement imposée par les directives européennes car ces produits génèrent très peu d émission de solvants, tout en offrant des qualités non négligeables : bonne résistance à la lumière, ininflammabilité. 9

10 LES POLYURETHANNES Le séchage des polyuréthannes résulte de la réaction chimique entre les groupes hydroxyles et les groupes isocyanates. Bien qu il existe des monocomposants et des hydrodiluables polyuréthannes, ce sont le plus souvent des bi-composants à base de solvants organiques. La plupart de ces produits sont modifiés par l ajout d acrylique et nitrocellulosique. La durée de vie en pot des polyuréthannes bi-composants est traditionnellement comprise entre 2 et 6 heures après l ajout du catalyseur. b/ les lampes gallium pour réticuler les laques de couleur A noter que dans la majorité des cas, on utilise une combinaison de lampes galluim et de lampes mercure. Dans le cas des produits UV hydro, la réticulation UV est utilisée à la fin du process de vernissage. Les pièces vernies passent d abord à travers un tunnel de séchage air conventionnel, avec ou sans lampe infrarouge (onde moyenne) dans le but d évaporer l eau avant la réticulation finale. Les principales caractéristiques de ces produits sont : Bonne résistance chimique et mécanique Souplesse, élasticité Adhérence Résistance au jaunissement Rétention du brillant Et une excellente résistance à l humidité Les polyuréthannes développés pour l extérieur ont une bonne résistance mécanique et leur bonne flexibilité leur confère une bonne résistance contre les variations dimensionnelles du bois provoquées par les conditions extérieures. PRODUITS A RETICULATION UV Les produits UV sont réticulés par l exposition aux rayons Ultraviolets. Des acryliques combinées à un photo initiateur sont souvent utilisés comme résine. Sous les rayons UV, le photo initiateur démarre la réaction de réticulation. En dehors des produits UV traditionnels appliqués au cylindre, on trouve aussi des vernis UV pulvérisable à l airless et des UV hydrodiluables. Les produits UV sont constitués soit de résine acrylique, soit de résine polyester ; dans les deux cas avec 100% extrait sec. Le rayonnement est obtenu grâce à des lampes UV dont il existe deux sortes : LES TEINTES La teinte est utilisée pour donner au bois une coloration tout en conservant une transparence ne masquant pas la structure du bois. La teinte est composée de colorants ou de pigments, de liant, d eau et/ou de solvants. Le type de pigment utilisé est important pour réaliser la bonne couleur et s assurer d une bonne tenue à la lumière. Les teintes à base d eau remplacent de plus en plus les teintes à base solvantée. ADDITIFS Ajoutés à faible dose, ils développent certaines qualités propres des peintures et permettent de remédier à certains inconvénients: anti-peau, fongicides, anti-mousse, insecticides, tensioactif, anti-uv etc a/ les lampes mercure pour réticuler les vernis transparents 10

11 SOLVANTS Les solvants ont pour but de fluidifier la peinture et jouent un rôle important dans le processus de séchage du revêtement. Selon le type de peinture, les solvants organiques, l eau ou l eau mélangée à une petite quantité de solvants organiques peuvent être utilisés. Lors du choix du solvant, différents critères doivent être pris en considération : taux d évaporation, conductivité électrique, point d éclair et capacité de solubilité. L évaporation est la capacité du liquide solvant à sécher. En théorie, les solvants peuvent être divisés en 3 groupes : rapide, moyen et lent. Les solvants lents augmentent le temps de séchage de la peinture, améliorant son écoulement pour obtenir une brillance optimale et un meilleur tendu du film. L utilisation de solvants rapides réduit le temps de séchage. Notons qu il peut subsister une certaine humidité sous la couche de peinture se manifestant par des points blancs. Lors du choix, il faut également tenir compte de certains paramètres tels que : méthode d application et conditions météorologiques. La conductibilité dépend de la polarité du solvant, les solvants polaires sont d excellents conducteurs d électricité. On optera pour une combinaison de composants solvantés si l on veut atteindre la conductivité requise dans le procédé électrostatique. Les alcools sont les plus utilisés comme solvants non actifs polaires ou photochimiques. Les alcools ne peuvent pas être utilisés dans les polyuréthannes bicomposants car les fonctions -OH contenus dans l alcool provoqueraient une réaction avec les fonctions isocyanates du polyuréthanne. Les acétates sont utilisés pour les produits à catalyse acide, les nitrocellulosiques et polyuréthanne. Selon leur vitesse d évaporation, les acétates peuvent être divisés en deux groupes : les rapides (acétate de méthyl) et les moyens (acétates de butyl). Les acétates ne sont pas photo réactifs. Les cétones ont un très grand pouvoir solvant ; ce qui est important pour réduire la viscosité de la peinture et ils ont également une bonne conductibilité électrique. L acétone est la plus connue de cette famille pour sa vitesse d évaporation et son point éclair très bas, ce qui le rend extrêmement inflammable. Les solvants aromatiques sont présents dans les peintures/vernis à catalyse acide, polyuréthannes et nitrocellulosiques. Tous les solvants aromatiques sont chimiquement réactifs. Les plus utilisés sont le toluène et le xylène. On appelle le point éclair une température donnée à laquelle les vapeurs provenant des solvants peuvent exploser par réaction avec l oxygène de l air. Ce phénomène est provoqué par une étincelle ou un foyer d incendie. La plupart des peintures à usage industriel contiennent plusieurs types de solvants organiques. Le choix du solvant et son mélange seront fonction de l utilisation qui sera faite du produit final. Les produits les plus courants sont : les alcools, les acétates, les cétones et les mélanges aromatiques. 11

12 TECHNOLOGIE DE TRAITEMENT LES CABINES DE PULVERISATION L application en cabine améliore le résultat et garantit un environnement de travail plus propre car elle permet d éliminer les vapeurs de solvant et les particules provenant de la peinture. Il existe plusieurs types de cabines possédant des filtres humides, secs ou mixtes. Un flux constant doublé d une bonne ventilation sont d une importance capitale. Un air préalablement filtré dépourvu de particules de poussière est une des conditions à la bonne qualité de la peinture et la température doit être maintenue en permanence par un système de climatisation. Dans les cabines à filtre sec, les déchets de peintures sont éliminés par un filtre à fibre de verre ou un filtre papier. L efficacité de cette opération avec ce type de filtre est de 70 à 90 % avec une vitesse de ventilation d approximativement 0.5 m/sec. Les cabines à filtres secs sont le plus souvent utilisées dans les secteurs à faible production. Dans les cabines à rideau d eau, les particules de peinture sont éliminées en utilisant une combinaison d eau et de coagulants faisant sédimenter ou remonter à la surface les résidus de peinture. Le choix du coagulant diffère selon le type de peinture appliquée. Les coagulants dans le processus de production doivent être ajoutés proportionnellement au volume de peinture consommé. Les containers ainsi que la cabine doivent être nettoyés très soigneusement. PULVERISATION PNEUMATIQUES La pulvérisation pneumatique est, de loin, la méthode qui autorise le plus de souplesse car la peinture est pulvérisée par air comprimé dans une buse à une pression de 3-6 bars. La buse est alimentée par la peinture contenue dans un godet soit par gravité, soit par aspiration sous haute ou basse pression. Mais une autre alternative est l alimentation par pompe à membrane ou à engrenage. Le volume de peinture peut être contrôlé par de l air comprimé. Les avantages de cette méthode sont en terme de résultat, uniformité, possibilité d utiliser différents produits, bonne qualité. Les inconvénients sont les suivants : faible taux de production, forte consommation de solvants et perte de pulvérisation. 12

13 PULVERISATION BASSE PRESSION La pulvérisation basse pression est une modification de la pulvérisation d air conventionnel qui utilise de l air comprimé en maintenant le pistolet sous une pression ne dépassant pas 0.7 bars. La peinture est envoyée dans la buse dans le cas où le godet est utilisé avec la force centrifuge ou à travers le tube de la pompe à membrane. Les avantages et les inconvénients de cette méthode sont identiques à ceux du pistolet à air conventionnel à l exception de la consommation qui elle est inférieure par rapport à la pulvérisation pneumatique. PULVERISATION HAUTE PRESSION La pulvérisation haute pression se fait par une pompe qui envoie la peinture par une pression de pulvérisation de bars. On peut adapter sur le pistolet différents types de buses. Les avantages de cette méthode sont : forte productivité, possibilité d utiliser des PULVERISATION AIR MIX La méthode Air mix est une combinaison de pulvérisation à haute et basse pression. L arrivée de la peinture s effectue par une pression de pulvérisation qui est inférieure à la moyenne ( bars). On ajoute une pression d air comprimé qui ne dépasse pas 1.5 bars. Cette méthode de pulvérisation est un bon compromis qui combine les avantages de la pulvérisation haute et basse pression. Elle est de loin, la méthode la plus répandue en terme de qualité de revêtement des surfaces en bois. peintures à fortes viscosités, limite les pertes de pulvérisation, possibilité d appliquer des fortes épaisseurs Les inconvénients sont : les réglages ne peuvent se faire que par changement de la buse, la qualité de l application est plus faible qu avec les méthodes précédentes. 13

14 LA PULVERISATION ELECTROSTATIQUE La peinture pulvérisée par une force centrifuge est ensuite soumise à l action d un champ électrostatique qui règne dans l espace, compris entre le disque ou le bol, porté à un potentiel d un certain nombre de volts (borne négative) et la pièce à traiter mise à la terre. Les particules de peintures, chargées négativement par rapport à la pièce, sont attirées par elle tout en se repoussant entre elles, car de même signe, ce qui assure leur dispersion. LA PULVERISATION A CHAUD Afin de réduire le pourcentage de solvants émis dans l atmosphère, des peintures adaptées à teneur réduite en COV, de viscosité élevée mais qui s abaisse avec l élévation de la température, sont utilisées. Ce chauffage s effectue entre 40 et 80 C à l aide d un échangeur de chaleur. A l aide de ce procédé, il est possible de déposer des couches de peinture très épaisses avec un assez bel aspect, d où une réduction des temps d application, des coûts et des pertes. Les avantages du procédé électrostatique sont les suivants : diminution des déchets, amélioration des cadences de production, très bonne qualité de finition mais le coût de ce procédé est élevé en terme d investissements. 14

15 PULVERISATION EN POMPE DOSEUSE Cette méthode est principalement utilisée lors d application de revêtements à 2 composants ayant une durée de vie en pot limitée. Dans ce procédé, la base et le durcisseur sont mélangés dans une pompe spéciale immédiatement avant leur pulvérisation. Cette méthode apporte précision et uniformité du dosage et conduit à la réduction des coûts et de la perte de produits à l application. PULVERISATION AUTOMATIQUE Ce procédé est utilisé pour des cadences de production élevées. Les produits sont pulvérisés à l aide de pistolets automatiques. On utilise des cabines de pistolage au défilé pour l application sur des surfaces plates et étroites du type huisseries. Les pistolets sont fixes et les pièces sont acheminées par des tapis de convoyage. Les pièces sont alors détectées par des cellules photo sensibles ce qui déclenche la pulvérisation. Pour l application de plus grosses pièces, on utilise une application horizontale ou verticale. Les pistolets sont animés d un mouvement alternatif de «va et vient» alternatif ou rotatif. Mais contrairement à l application en machine à rideau ou cylindre, la pulvérisation automatique est capable de traiter des moulures ou des champs. L application par robot automatique est utilisée pour traiter des surfaces plus complexes. Elle est dirigée par un microprocesseur équipé d un logiciel. 15

16 MACHINE A CYLINDRES Elles sont destinées au traitement de surfaces planes. Les produits tels que teintes, primaires, finitions sont déposés par un cylindre applicateur recouvert d un caoutchouc à l aide d un cylindre doseur. La dureté du caoutchouc est indiquée par un nombre suivant la méthode shore (dureté shore). Les pièces planes passent sous le cylindre applicateur et reçoivent le produit. L écartement entre les deux cylindres détermine l épaisseur du dépôt de produit. L épaisseur des dépôts varie avec le type de machine à rouleaux. On distingue quatres types de machine: 1 La machine à cylindre standard constituée d un rouleau doseur et d un rouleau applicateur permettant d appliquer des vernis de faible viscosité avec de grammage de 3 à 25 g/m². le rouleau doseur peut aussi être utilisé en position reverse ce qui permet d appliquer de plus faibles grammages. 2 La mastiqueuse constituée d un rouleau doseur, d un rouleau applicateur et d un rouleau lisseur permettant d appliquer des enduits ou mastics à haute viscosité en forte quantité jusqu à 80 g/m². le rouleau applicateur tourne dans le même sens que le convoyeur et le rouleau lisseur en sens inverse. 3 La reverse constituée de deux machines cylindre, l une tournant dans le sens de l avancée du convoyage et l autres en sens inverse, ceci permettant d appliquer des vernis à faible viscosité en forte épaisseur (50 g/m²) tout en gardant une surface lisse. 4 La double machine cylindres : entre l application de la 1ère et de la 2ème couche le produit n est que partiellement séché ou réticulé, ce qui permet d augmenter l adhérence entre les couches. 16

17 MACHINE A RIDEAU La peinture est amenée dans une tête de réservoir (ou trémie) munie d une fente réglable permettant d ajuster le débit de peinture à appliquer. La longueur de la fente doit correspondre à la largeur de la pièce à peindre. Le film peinture en forme de rideau s écoule de cette fente, par gravité ou surpression ou par débordement. L objet à peindre le traverse perpendiculairement et se recouvre d une épaisseur régulière. Le produit qui ne s est pas déposé est récupéré par une goulotte et renvoyé vers le réservoir de produit pour un nouvel emploi. L excès de peinture est repris par une pompe et recyclé, ce qui permet de minimiser les pertes. Il existe des machines à deux têtes permettent l application de peintures à deux composants. Le procédé de la machine à rideau est essentiellement utilisé dans l industrie du meuble pour l enduction de grandes surfaces planes. FLOW-COATING OU APPLICATION PAR ASPERSION La pièce est arrosée avec des jets de peinture liquide sans pression dans une enceinte fermée, ce qui réduit de façon importante les quantités de produit nécessaires. Souvent, un mouvement de rotation est imposé aux pièces pour que la peinture soit régulièrement répartie. Comme pour le trempé, la pièce est égouttée et la peinture en excès est filtrée et remise en circulation grâce à une pompe. Ce mode d application est particulièrement adapté à des pièces de forme compliquée ou encombrantes, sans changement fréquent de teintes. Les pertes de peinture sont réduites compte tenu de l évaporation. Les peintures hydrodiluables ont permis de relancer ce procédé en réduisant les risques dus aux vapeurs de solvants. Il est important que les objets soient placés de façon à permettre un bon écoulement. L écoulement et le pouvoir couvrant sont des propriétés importantes des produits utilisés par flow coating. Ces produits ne doivent pas produire de mousse en tournant dans le système. Les fabricants de fenêtres sont les principaux utilisateurs de ce procédé pour l application d égalisateur de teintes et de primaires. Principaux avantages de ce procédé : application uniforme, faible consommation de produits, nécessite peu de personnel et de place lors de l utilisation. 17

18 APPLICATION AU TAMBOUR Elle est principalement utilisée pour traiter des petits objets. Ils sont placés dans un cylindre à l intérieur duquel une quantité de produit est pulvérisée. Le tambour est allumé, le produit est séché par de l air soufflé dans le cylindre. 18

19 SECHAGE CONVENTIONNEL Le séchage est identique à celui du séchage à température ambiante. Cette méthode est largement utilisée par les industriels. Les temps de séchage dépendent de la température, de l hygrométrie et de la ventilation. TUNNELS DE SECHAGE Les tunnels de séchage fournissent une température et une ventilation plus élevées que par séchage conventionnel ce qui accélère le phénomène d évaporation des solvants et cette réduction du temps de séchage améliore la qualité d aspect de la peinture. Par élévation de la température à +10 C, on peut réduire le temps de séchage de moitié. SECHAGE PHYSIQUE Le séchage s effectue par l évaporation des solvants ex : nitrocellulosiques. Ce produit étant le plus apte à relâcher les solvants. Après séchage, ces produits peuvent être redissous. Le temps de séchage peut être fortement réduit par augmentation de la température. SECHAGE PAR OXYDATION Le séchage des résines alkydes synthétiques est provoqué par l évaporation des solvants et la réaction entre les résines et l oxygène de l air. Dans ce procédé, l élévation de la température de séchage a peu d influence. SECHAGE CHIMIQUE Le séchage accéléré d un produit à catalyse acide démarre dès l ajout du durcisseur. En ce qui concerne les polyuréthannes, le séchage démarre dès l ajout du catalyseur à base d isocyanate. L évaporation peut être augmentée par élévation de la température accroissant la vitesse de réaction entre la base et le durcisseur. SECHAGE ET RETICULATION 19

20 LES DIFFERENTES METHODES DE SECHAGE Le séchage par convection (air chaud), radiation et préchauffage sont les méthodes les plus répandues car les plus simples de conception et de mise en oeuvre. Elles sont souvent combinées. La méthode de séchage par préchauffage est le transfert de température de la pièce qui a été préalablement chauffée, vers le revêtement, provoquant ainsi l accélération de l évaporation du solvant avec un séchage commençant à partir de la surface de la pièce. Au cours de la phase de séchage par convection, de l air chaud circule à contrecourant du défilement des pièces et se refroidit en entraînant les solvants. Le séchage par rayonnement Le séchage et la réticulation du revêtement se fait par l exposition du revêtement à des rayonnements UV (ultra-violet), IR (infrarouge) et bombardements d électrons. Les unités de séchage Elles peuvent être différentes en fonction de leur construction. Pour une utilisation efficace de l espace disponible de production, des tunnels à étages sont souvent utilisés à la place de tunnels à convection. En cas de séchage par radiation, les pièces défilent sur le tapis de convoyage, positionnées avec le même angle. Le séchage par convection Cette méthode exige une certaines infrastructure : une zone de préchauffage, une zone de débullage, une zone de chauffage et une zone de refroidissement. Dans la zone de préchauffage, l élément est chauffé avant l application du film peinture ce qui permet d accélérer l évaporation 0,38 µm 0,76 µm 2 µm 4 µm 1 mm Lumière visible IRS IRM IRL Rayonnement Rayons X Rayonnement UV Rayonnement IR Ondes de radio 1 nm 1 µm 1 mm 1 m 1 km 20

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