Substitution du trioxyde de chrome. Liste des procédés concernés. Procédés critiques en TS. Substitutions envisagées. Remarques.
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- Gilbert Beaudry
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2 Page 2 Liste des procédés concernés Procédés critiques en TS Substitutions envisagées Remarques Conclusion
3 Procédés concernés Page 3 Préparation Polissage/brillantage Décapage de l aluminium Satinage des plastiques Chromage Décor Dur Oxydation anodique chromique Aluminium Magnésium Conversion chimique Aluminium Magnésium Zinc Argent Cuivreux Divers Coloration des aciers inoxydables Usinage chimique des cuivreux et des maillechorts Métallographie (réactif)
4 Page 4 Procédés critiques Difficulté de substitution et importance d utilisation Satinage des plastiques Chromage dur Oxydation anodique chromique de l aluminium Applications Tous types d industrie «de la cosmétique au nucléaire» De la pièce unitaire à la grande série Du mm à plusieurs mètres Apport de propriétés incontournables pour le couple matière/traitement Adhérence Dureté Anti-usure Anti-corrosion
5 Satinage des plastiques Page 5 Satinage des plastiques Permettre la réalisation de dépôts par la création de microrugosités Adhérence des dépôts Bains à plus de 300 g/l Substitutions Diminution de la concentration Bains à moins de 100 g/l Trioxyde de chrome toulours présent Traitement par impact ou par effet Corona Limite de la géométrie des pièces Coût plus élevé Dépôt d une couche organique Difficulté de mise en oeuvre Coût plus élevé
6 Chromage dur Page 6 Chromage dur Dureté et résistance à l usure Dépôt fortes épaisseurs (> 0,5 mm) Substitutions Plus de 10 solutions envisageables 3 technologies parmi les plus avancées Projection thermique Nickel chimique Traitements sous vide
7 Chromage dur Page 7 projection thermique Avantages Voie sèche Dureté équivalente Inconvénients Dépôt > 80 µm Porosité Géométrie des pièces Adhérence mécanique
8 Chromage dur Page 8 nickel chimique Avantages Dureté équivalente avec traitements thermiques Géométrie des pièces Inconvénients Épaisseur limitée à 150 µm Contient des substances CMR (sels de nickel, acide borique)
9 Chromage dur Page 9 traitements sous vide Avantages Voie sèche Dureté supérieure Meilleur coefficient de frottement Inconvénients Dépôt < 5 µm Tenue corrosion dimension des pièces Coût plus élevé
10 Chromage dur Page 10 autres substitutions possibles Nickel électrolytique (Ni-tungstène, particules, ) Contient des substances CMR Traitements thermiques et thermo-chimiques Tenue corrosion Chrome trivalent Épaisseur limitée (30 µm ; 250 µm en courant pulsé) et substances CMR (acide borique)
11 oxydation anodique chromique Page 11 Oxydation anodique chromique (0AC) Tenue corrosion Accrochage peinture Tenue en fatigue Substitutions Plus de 15 solutions envisageables 3 technologies parmi les plus avancées Oxydation anodique sulfurique (OAS) Oxydation anodique dure (OAD) Oxydation anodique sulfo-tartrique (OAST)
12 OAC Page 12 oxydation anodique sulfurique (OAS) Avantages Procédé similaire et très répandu Coût équivalent Meilleur coefficient de frottement Inconvénients Corrosif sur pièces avec rétention Tenue fatigue (<30%) Respect des cotes
13 OAC Page 13 oxydation anodique dure (OAD) Avantages Dureté superficielle Couches anodiques épaisses Inconvénients Coût supérieur (procédé énergivore) Tenue fatigue (<40%) Performances très variables selon nuances d alliages traités
14 OAC Page 14 oxydation anodique sulfo-tartrique (OAST) Avantages Procédé similaire à l OAS Tenue corrosion équivalente Inconvénients Préparation et finition similaire à OAC Tenue fatigue légèrement inférieure
15 OAC Page 15 autres substitutions possibles Oxydation anodique borique ou sulfo-borique Contient des substances CMR Sol-gel Tenue corrosion sans peinture Oxydation anodique phosphorique, sulfo-citrique, sulfurique diluée, dur à haute température (15 C), En cours d évaluation Préparation et finition
16 chaîne d OAC Page 16 Principaux constituants N CAS Substance candidate à l'autorisation Acide sulfurique NON Acide chromique Dégraissage Alcalin Rinçage Dégraissage sodique Rinçage Décapage Rinçage Rinçage acide Eau déminéralisée Rinçage eau Brute Rinçage Passivation Eau déminéralisée Colmatage Oxydation anodique chromique Principaux constituants N CAS Substance candidate à l'autorisation Phosphate trisodique NON Triéthanolamine NON Tétraborate de sodium Acide borique Principaux constituants N CAS Substance candidate à l'autorisation Hydroxyde de sodium (anhydre) NON Principaux constituants N CAS Substance candidate à l'autorisation Acide chromique Acide oxalique (anhydre) (dihydrate) NON Principaux constituants Dichromate (dihydrate) de potassium N CAS Substance candidate à l'autorisation
17 Remarques Page 17 Nécessité de prendre en compte la gamme complète de traitement - préparation - procédé visé - finition Vérifier les substances chimiques contenues dans les nouveaux procédés - CMR - écotoxicité, Parmi les substances à base de chrome, nous n avons pas évoqué les chromates et bichromates - passivation du cadmiage
18 Conclusion Page 18 Aucun procédé ne se substitue directement et intégralement au procédé à remplacer Difficulté à appréhender la pérennité de nouveaux procédés Difficulté à appréhender la pérennité de nouvelles technologies Il existe de nombreuses applications pour lesquelles la substitution n existe pas à ce jour
19 Page 19 Merci pour votre attention Fabrice FREITAG Pôle Matériaux Métalliques et Surfaces fabrice.freitag@cetim.fr
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