Brevet FR2091934A1 — publié le 19710121

l'invention concerne le chromage de pièces en magnésium, par galvanoplastieO Elle a plus précisément pour objet un prétraitement de telles pièces, avant l'opération de chromage. On sait que le magnésium est très employé comme matériau constitutif de plaques, cylindres et autres organes utilisés en imprimerie et plus généralement dans les arts graphiques, en raison de son faible poids et des bonnes caractéristiques mécaniques quXil présente On sait aussi qu'il est d'usage de chromer ces organes, de manière à leur conférer une dureté, une résistance à llabrasion et une longévité suffisantes. Le chrome adhérant très médiocrement au magnésium, on commence généralement par gainer le magnésium d'une mince couche de zinc, d'une épaisseur de quelques microns, sur lequel est ensuite déposée une couche de cuivre, également d'une épaisseur de quelques microns, qui sert d'assise à la couche de chrome. Les opérations successives,préalables au chromage,se déroulent généralement de la façon suivante : on commence par effectuer un décapage acide de la surface de la pièce en magnésium, puis un dégraissage chimique ou électrolytique à la soude caustique; on procède ensuite à une activation chimique ou électrolytique de la surface, au moyen d'une solution d'acide chlorhydrique, de pyrophosphate de sodium, de fluorure de sodium et/ou de borax, et l'on effectue enfin un zingage, puis un cuivrage,par voie chimique. Outre le fait que ces opérations sont longues et croûteuses, le dépôt de chrome qui les suit ne conduit pas à un chromage parfaitement satisfaisant des pièces en magnésium, car l'adhérence des différentes couches n'est en général que médiocre et l'on n'obtient pas des conditions de surface parfaitement homogènes. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un prétraitement de pièces en magnésium qui est beaucoup moins coûteux, moins long et plus efficace que les prétraitements classiques. Conformément à l'invention, on commence par effectuer simulta dément un dégraissage et un décapage chimique de la surface des pièces, que l'on fait suivre d'une phase d'activation électrolytique destinée en outre à compléter la phase de dégraissage précédente, et l'on procède ensuite à un zingage électrolytique, en terminant par une phase ds cuivrage d'un type connu en soi. la phase de décapage et de dégraissage vise à mettre à nu le magnésium, d'une part, en éliminant tous les oxydes qui ont pu se former à sa surface au cours des opérations antérieures (gravure, moulage etc...) et,d'autre part,en procédant à un dégraissagepous- sé de cette surface.L'intéret d'une telle phase,qui combine deux opérations fondamentales -du traitement de surface, est évident. On utilise généralement un mélange d'un acide fort tel que l'acide sulfurique,l'acide phosphorique ou l'acide nitrique,et d'une composition comprenant un sel d'ammonium quaternaire à base d'acide gluconique et de phosphate.Une telle composition est vendue par exemple dans le commerce sous la marque de fabrique NIVOX 03SU. Dans le cas du magnésium industriel ou du magnésium utilisé dans les arts graphiques,on peut utiliser par exemple une solution aqueuse comprenant de 8 à 109 en poids de la composition et de 5 à 8% d'acide sulfurique.Le temps de contact du magnésium avec une télle solution est de 30 secondes à une minute au maximum. Si l'on dépasse cette durée de traitement,le magnésium est attaqué de façon irrégulière et conduit à un dépôt mat. Dans le cas où le magnésium doit etre attaqué sans perte sensible de matière, par exemple lorsque les pièces à traiter sont des plaques ou des cylindres d'impression, on peut avantageusement utiliser une solution aqueuse comprenant 8 à 10S en poids de NIVOX 03SP et 5 à 10 d'acide phosphorique. La durée du traitement est de 1 à 2 minutes. Dans les deux cas,les pièces sont traitées à la température ambiante et doivent ensuite être rincées abondamment à l'eau courante. Conformément à l'invention, cette phase chimique préliminaire,qui assure déjà un dégraissage très satisfaisant de la surface du magnésium,est suivie d'une phase d'activationeSectrolytique qui présente l'avantage de parachever le dégraissage superficiel de la pièce à traiter. Ce traitement électrolytique vise en outre à assurer une adhérence parfaite des couches qui seront déposées ultérieurement. On utilise dans ce but un bain comprenant,en combinaison, dans de l'eau,du pyrophosphate de potassium,par exemple environ 100g/l, et du carbonate de soude,par exemple 50 vl.L'électrolyse s'effectue à une température d'environ 60 à 800C,sOus une tension de l'ordre de 6 volts,la pièce traitée servant'successivement d'anode,pendant par exemple 30 secondes,et de cathode,pendant par exemple 20 à 30 secondes. Une activation superficielle parfaite se traduit habituellement par le fait que les pièces que l'on retire du bain sont -entièrement blanches ou légèrement grisâtres. Les pièces sont alors rincées à l'eau courante et sont ainsi prêtes à subir le traitement electrolytique de zingage. Conformément à l'invention, ce traitement s'effectue en utilisant comme bain électrolytique une solution aqueuse comprenant, en combinaison, du pyrophosphate de potassium, par exemple à raison de 120g/l, du sulfate de zinc, par exemple en quantité de l'ordre de 30g/l, et du carbonate de soude, par exemple environ 3 à 5g/l. La température du bain est maintenue entre 60 et 800C, et les pièces traitées sont maintenues à la cathode, depuis environ 15 ou 30 secondes jusqu'à une minute, sous une tension de tordre de 3 à 4 volts, avec agitation normale. Les solutions de zingage utilisées dans le cadre de l'invention présentent l'avantage de ne s'appauvrir que très peu en cours de zingage. Leur pH est de l'ordre de 10 et varie entre 9,8 et 10,2. Le pyrophosphate de potassium entrant dans la composition de la solution de zingage conforme à l'invention est un composé extrêmement pur et stable qui conduit à l'obtention de minces couches de zinc, de l'ordre de 1 à 3 microns, adhérant parfaitement au substrat de magnésium, et sur lequel il est ensuite possible de déposer un cuivre alcalin standard. Si, au début de ce traitement de zingage électrolytique, le zinc semble peu adhérent, il peut être avantageux d'ajouterau bain du fluorure de potassium, par exemple en une quantité de l'ordre de 1g/l. Ce fluorure, dont l'emploi n'est nullement impératif, ne régularise pas le dépot de zinc, mais accroc l'activité des différents composants du bain. Le bain de zingage conforme à l'invention a une longue durée d'emploi et peut donc ewtre utilisé, moyennant un prix de revient peu élevé. Après rinçage à l'eau courante, les pièces peuvent être ensuite cuivrées selon un processus connu en soi, avant d'être chromées. Le magnésium chromé, après avoir subi le prétraitement onforme à l'invention, présente des qualités remarouables, les aifferentes couches adhérant en particulier parfaitement les unes aux autres. REVENDICÀTIONS id- Procédé pour le traitement avant chromage de pièces en magnésium comprenant les phases successives suivantes a) dégraissage et décapage chimiques simultanés de la surface des pièces b) activation électrolytique de la surface des pièces, avec inversion périodique du sens du courant, la pièce traitée servant alternativement de cathode et d'anode ; c) zingage électrolytique d) cuivrage par tout moyen connu en soi. 2.- Une forme de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisée en ce que la phase de dégraissage et de décapage s'effectue au moyen d'un bain comprenant au moins un acide fort tel que 11 acide sulfurique, l'acide phosphorique et/ou l'acide nitrique et une composition comprenant un sel d'ammonium quaternaire à base d'acide gluconique et de phosphate, telle que la composition commercialisée sous la marque de fabrique NIVOX 03su, tandis que l'activation électrolytique s'effectue dans un bain comprenant en combinaison du pyrophosphate de sodium et du carbonate de sodium, la phase de zingage électrolytique comprenant l'emploi d'une solution aqueuse de pyrophosphate de potassium, de sulfate de zinc et de carbonate de sodium, à un pH de l'ordre de 10. 3.- Un procédé selon la revendication 2, dans lequel l'activation électrolytique s'effectue à une température d'environ 60 à 800C. 4.- Un procédé selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel l'activation électrolytique s'effectue sous une tension d'environ 6 Volts. 5.- Un procédé selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel le zingage électrolytique s'effectue sous une tension d'environ 3 à 4 Volts.