23 Silver Ice UV Nirosta Revêtement de vernis clair anti-traces de doigts Dr. es sciences naturelles PANICOS PAPAIACOVOU directeur des techniques appliquées ThyssenKrupp Nirosta GmbH, Krefeld Dr. es sciences naturelles DIRK WIEMER techniques appliquées ThyssenKrupp Nirosta GmbH, Krefeld STEFANO MAURO ing. chef de produit ThyssenKrupp Acciai Speciali Terni S.p.A., Terni/Italie L acier inoxydable interpelle par ses multiples possibilités d application, parmi lesquelles avant tout des surfaces actuellement en vogue. Des traces de doigts apparentes peuvent nuire à l esthétique. Le nouveau revêtement transparent Silver Ice UV qui est appliqué au rouleau laqueur résout parfaitement ce problème. La surface combine de nombreuses qualités. Elle résiste aux éraflures, possède une résistance chimique, peut être transformée et est pratiquement invisible, ce qui permet de conserver l apparence élégante de l acier inoxydable.
24 Silver Ice UV Nirosta revêtement de vernis clair anti-traces de doigts Introduction L acier inoxydable constitue un matériau de choix pour des utilisations diverses et multiples. Grâce à la composition de l alliage, ce matériau s est imposé dans les nombreux domaines qui nécessitent une résistance chimique et une aptitude à la transformation. Ce sont non seulement ces propriétés, mais aussi le charme de la surface métallique qui font de l acier inoxydable un matériau de choix pour les appareils de cuisine et les revêtements haut de gamme figure 1. Des procédés de fabrication adaptés permettent diverses variantes de surfaces qui laissent aux constructeurs une grande liberté de création. Le choix va des surfaces brillantes aux surfaces très travaillées en passant par les surfaces polies. Toutes les réalisations resplendissent grâce à l élégante brillance argentée de l acier inoxydable. Cette apparence des surfaces en acier inoxydable est un critère important pour les appareils ménagers. Les traces de doigts malheureusement difficiles à éliminer peuvent nuire au design ce qui concerne non seulement l acier inoxydable, mais toutes les surfaces métalliques. Le présent article traite d une nouvelle protection anti traces de doigts, pratiquement invisible, résistante aux éraflures et aux substances chimiques, un revêtement facile à nettoyer qui conserve l apparence de l acier inoxydable et garantit une esthétique durable. Silver Ice UV La visibilité marquée des traces de doigts sur les surfaces métalliques tient à des raisons physiques, à savoir les différentes réflexions de la lumière. Elles ne sont cependant particulièrement visibles que dans des angles et dans des conditions d éclairages déterminées. Des conditions défavorables peuvent nuire à l apparence élégante des produits brillants en acier inoxydable. Une modification bien ciblée de la structure de la surface, comme, par exemple, un léger dépolissage permet de réduire la visibilité des traces de doigts. Des modèles d une texture irrégulière peuvent, dans ce cas améliorer la situation, tout comme les produits d entretien pour acier inoxydable, mais leur effet n est que temporaire. Les surfaces polies, très appréciées, sont malheureusement sensibles aux traces de doigts qui sont difficiles à éliminer dans la plupart des cas. L amélioration décisive et permanente d une protection contre les traces de doigts facile à nettoyer n est obtenue que par le revêtement de la surface avec Silver Ice UV. Par le procédé de revêtement au rouleau, une couche fermée, incolore, d une épaisseur de 2 à 3 μm est apposée sur la surface Nirosta qui est pratiquement invisible. On peut en principe durcir la mince couche de vernis de deux manières différentes, par la chaleur ou par la radiation figure 2. Les vernis thermodurcissab- Figure 1 Produits Nirosta : une élégance sobre grâce à l éclat soyeux du polissage durcissement par UV
Silver Ice UV Nirosta revêtement de vernis clair anti-traces de doigts 25 thermodurcissable durcissant aux rayons ultraviolets action de la chaleur expositions aux rayons ultraviolets 50 nm 10µm Figure 2 catégories de revêtement au rouleau laqueur pour les aciers inoxydables Figure 3 Silver Ice UV: un agrandissement important montre les nanoparticules présentes dans la surface fermée les sont déjà utilisés commercialement sur l acier inoxydable. Leurs propriétés d utilisation sont cependant déterminées par leur faible résistance aux éraflures du revêtement et la résistance parfois insuffisante des agents utilisés dans le domaine de la cuisine. On a donc, pour Silver Ice UV, mis au point une catégorie de vernis dont le durcissement aux rayons est fonction de la lumière ultraviolette. Le rayonnement ultraviolet intense et la combinaison adaptée des constituants de départ forment, par polymérisation chimique, un réseau de type moléculaire avec un degré élevé de d agglomération, ce qui confère au revêtement sa dureté initiale. L utilisation des nanotechnologies permet d obtenir une optimisation supplémentaire. figure 3. Des nanoparticules bien dosées et finement dispersées, composées d un matériau extrêmement dur, augmentent encore la résistance aux éraflures. L ajout du revêtement Silver Ice transparent, adapté à cette utilisation, permet à ce produit de résister d une manière impressionnante, même à des agents de nettoyage abrasifs qui laissent immédiatement des traces sur des surfaces métalliques non protégées ou sur des revêtements trop mous. Profil des propriétés On peut résumer les nombreuses propriétés du revêtement Silver Ice UV comme suit: l apparence de l acier inoxydable est sauvegardée, résistant aux traces de doigts et aux taches, excellentes possibilités de nettoyage ( facile à nettoyer ), résistant aux éraflures et à l usure, hygiénique car ne favorisant pas la croissance de bactéries, odeur et goût neutre, aucune modification sous l influence de la chaleur et du rayonnement solaire, résistant aux produits de nettoyage domestiques usuels, transformable et adhérant solidement au produit final, les procédés habituels de fabrication ne sont pas compromis. L objectif prioritaire lors de la conception de Silver Ice UV était de réduire de manière significative la sensibilité de l acier inoxydable aux traces de doigts. Cet objectif a été atteint, comme le montre la comparaison avec une surface sans revêtement. Les traces de doigts sur la surface vernie restent invisibles à un angle de vision habituel dans la vie quotidienne. Elles ne sont reconnaissables avec
26 Silver Ice UV Nirosta revêtement de vernis clair anti-traces de doigts Wischbereich zone d essuyage zone d essuyage Figure 4 traces de doigts sur des surfaces en acier inoxydable, sans (en haut) et avec Silver Ice UV (en bas) Figure 5 réaction au nettoyage sans (à gauche) et avec Silver Ice UV (à droite) une intensité minimale qu à des angles visuels déterminés figure 4. Il était également important que les traces de doigts et donc aussi de nombreuses autres salissures puissent être éliminées plus facilement qu à partir d une surface métallique non protégée figure 5. Il suffit simplement d essuyer là où il fallait auparavant nettoyer vigoureusement avec divers agents de nettoyage. Silver Ice UV vient également facilement à bout d une multitude de sollicitations supplémentaires de la vie quotidienne en cuisine. C est par exemple ainsi que l effet de la moutarde, qui laisse des taches sur l acier inoxydable, est annulé sans dommage, tout comme celui de la vapeur d eau. Si un nettoyage s avère nécessaire, le revêtement résiste bien sûr également aux nettoyants domestiques usuels. La résistance au frottement est déterminante pour la durée de vie du revêtement par rapport aux sollicitations mécaniques de l usage quotidien. Elle atteint des résultats positifs dans des séries d essai en usage normal pour des éléments de commande devant supporter une sollicitation importante et fréquente.un doigt de silicone, revêtu d un tissu standard constamment renouvelé exerce un frottage continu avec une force de 5 N. Des analyses approfondies ont démontré que 10.000 cycles peuvent s accomplir plusieurs fois sans dommage même avec l ajout de sueur artificielle. figure 6. Bien qu elles ne soient pas nécessaires, il y a également des améliorations par rapport à l acier inoxydable sans revêtement dans le comportement anti corrosion. Lors du test d abrasion par pulvérisation de sel, un endommagement résultant de l action agressive des ions de chlore se produit plus tard que dans le cas d un matériau non protégé figure 7. Silver Ice UV se distingue par sa transformabilité qui permet de procéder à des opérations de polissage, d estampage et de modification de la manière habituelle sans endommagement visible du revêtement. Notre client, qui fabrique par exemple des revêtements ou des façades pour des appareils de cuisine, peut ainsi conserver ses méthodes de fabrication et profiter des avantages de Silver Ice UV sans investissement supplémentaire. Les comportements du produit lors de l assemblage et de la transformation sont absolument indispensables pour le procédé permettant de réaliser le produit final. Les procédés usuels sont utilisables en dehors de la partie visible. Les possibilités de montage par assemblage mécanique, comme par exemple le rivetage figure 8 ne sont pas entravées par le revêtement. Des procédés de montage à chaud, comme par exemple le soudage au laser, sont également possibles.
Silver Ice UV Nirosta revêtement de vernis clair anti-traces de doigts 27 Notation durée du test: 100 h 3 2 verni 1 0 NIROSTA 4016 NIROSTA 4301 non verni Notation Note 1: aucun point de corrosion Note 2: 1-5 points de corrosion Note 3: > 5 point de corrosion poli et verni poli, non verni Figure 6 réaction à l abrasion au bout de 100.000 cycles Figure 7 réaction à la corrosion par des agents contenant de la chlorure (DIN 50021 SS) Pour des raisons de coût et pour ne pas abandonner des voies de fabrication qui ont fait leurs preuves, ThyssenKrupp Nirosta a choisi le procédé de revêtement au rouleau laqueur pour la production et est donc en mesure de fournir la gamme habituelle de dimensions et de finition. Silver Ice UV a été mis au point en étroite collaboration avec la société Henkel de Düsseldorf et rendu commercialisable en commun avec ThyssenKrupp Acciai Speciali Terni, Italie. La réalisation industrielle a eu lieu dans l unité de production de ThyssenKrupp Acciai Speciali de Terni où le revêtement sera produit en série à partir du début de l année 2006. Bilan Les performances étendues de Silver Ice UV permettent de compléter parfaitement les qualités déjà connues de l acier inoxydable. Avec ce revêtement, ThyssenKrupp propose un produit innovant et présentant de nombreux avantages pour le consommateur ; il a donc de très bonnes chances de réussite sur le marché. Figure 8 assemblage pour soudure au laser et rivetage