Brevet FR2139750A1 — publié le 19730112

On sait que pour certaines pièces métalliques utilisées industriellement, on recherche une faible réflectance de surface afin d'éviter un éblouissement, même momentané, de l'utilisateur du matériel, qui comporte ladite pièce, ou même simplement une fatique visuelle dudit'utilisateur par perception, après réflexion, de variations fréquentes de luminosité. C'est en particulier le cas pour les véhicules automobiles où, dans un but de sécurité, on cherche à éviter une forte réflectance pour les pièces, qui se trouvent dans le champ visuel du conducteur. On a dejà proposé de recouvrir lesdites pièces au moyen d'une couche de peinture mate noire et l'amélioration ainsi apportée est déjà satisfaisante. Néanmoins, il est difficile d'obtenir, par peinture d'une surface métallique, une réflectance parfaitement uniforme et la couche de peinture risque, en outre, de s'écailler localement, ce qui détruit l'uniformité de la réflectance et se trouve à l'origine de la création de points relativement lumineux ; enfin, l'écaillage local d!une couche de peinture confère un effet inesthétique à la pièce traitée. La présente invention a pour but de décrire un procédé permettant d'obtenir par un traitement de surface approprié, des pièces métalliques à réflectance uniforme très faible, lesdites pièces n' étant pas soumises au risque d'écaillage précité. La présente invention a pour objet un procédé de traitement de surfaces métalliques et, en-particulier, des bras et armatures d'essuie-glace d'un véhicule automobile, caractérisé par ce fait que l'on fait subir à la pièce métallique un pré-traitement de dégraissage suivi d'une préparation à une phase de nickelage ; que l'on soumet la pièce ainsi préparée à un dépôt électrolytique de nickel mat ; et que l'on dépose ensuite surAa pièce ainsi nickelée une couche d'oxyde de chrome noir obtenue par électrolyse, la pièce étant enfin rincée et séchée. Dans un mode préféré de realisation, le pré-traitement de dégraissage comporte un dégraissage cathodique effectué en milieu basique, un rinçage à l'eau froide, un dégraissage anodique effectué en milieu acide, un rinçage à l'eau froide, une neutralisation en bain légèrement acide et, enfin, un dernier rinçage à l'eau froide ; la préparation au nickelage est effectuée par un dépôt électrolytique d'une très fine couche de nickel, à une température comprise entre 25 et 300C environ, ce dépôt étant suivi d'un rinçage à l'eau froide ; le dépôt d'une couche de nickel mat est obtenu dans un bain d'électrolyte maintenu en émulsion stable au moyen de deux additifs commercialisés à cet effet sous les marques "W.A 7300 " et"WSA 730 par la Société WALDBERG ; le dépôt d'une couche d'oxyde de chrome noir est obtenu à partir d'un bain acide contenant une forte concentration d'acide chromique, le bain étant exempt de sulfate ; le dépôt de la couche d'oxyde de chrome noir est suivi par deux rinçages à l'eau froide, un rinçage à l'eau chaude et un traitement de séchage utilisant un produit tensio-actif, pour évacuer toute trace d'eau de la surface métallique traitée. an a constaté que les pièces métalliaues ayant subi le procédé de traitement selon l'invention avait un état de surface particulièrement uniforme et particulièrement résistant aux agents extérieurs, y compris les agents mécaniques susceptibles de provoquer un écaillage dans le cas d'une surface recouverte par une couche de peinture noire mate ; par ailleurs, ce procédé permet de diminuer considérablement les réflectances des pièces métalliques traitées : si la pièce métallique brute est constituée par exemple en acier, sa réflectance à l'état brut est d'environ 60 à 70 unités ASTM ; après le traitement de nickelage mat, la réflectance est d'environ 8 à 10 unités ASTM ; après le dépôt d'une couche d'oxyde de chrome noir, la réflectance est uniforme et sensiblement égale à 4 unités ASTM. On voit donc que le procédé selon l'invention permet d'améliorer considérablement les propriétés anti-réfléchissantes des pièces traitées, ce qui est particulièrement avantageux pour les bras d'essuie-glace et les armatures d' essuie-glace de véhicules automobiles. La présente invention a également pour objet, à titre de produit industriel nouveau, une pièce ayant une surface métallique traitée au moyen du procédé selon l'invention et, en particulier, un bras et une armature d'essuie-glace de véhicule automobile, caractérisée par ce fait que la surface métallique est recouverte d'une couche de nickel mat surmontée d'une couche d'oxyde de chrome noir. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de mise en oeuvre. Ta pièce métallique traitée est un bras dtessuie-glace articulé par une chape avec une armature d'essuie-glace correspondante, l'ensemble étant réalisé en acier doux et le bras d'essuie glace comportant une tête de liaison avec l'arbre moteur qui est réalisé en alliage léger du type "7AMAC". On réalise d'abord un pré-traitement de dégraissage. A cet effet, la pièce est maintenue pendant trois minutes dans un bain aqueux à 60 C, ledit bain/contenant : NaOH ............. 30 g/l PO4Na3 ........... 20 g/l SiO3Na2 .......... 10 g/l La pièce constitue la cathode dans le bain électrolytique préci té ; la densité de courant est de 5 Amp/dm sous une tension de 5 volts. Le dégraissage cathodique est suivi d'un rinçage dans un bain d'eau froide, puis d'un dégraissage anodique. Le dégraissage anodique est réalisé pendant deux minutes dans un bain d'électrolyte maintenu à 450C, la densité de courant étant de 5 Amp/dmp sous une tension de 6 volts. L'électrolyte uti lisé est celui qui est vendu sous la marque commerciale de "METEX est suivi 629" par la Société PARKER. Le dégraissage anodique/d'unrinçage dans un bain d'eau froide, puis d'une neutralisation dans un bain aaueux contenant 2 à 3 % en poids d'acide chlorhydrique, enfin d'un dernier rinçage dans un bain d'eau froide. La pièce est ensuite préparée pour le nickelage mat en lui faisant subir un dépôt électrolytique de nickel par immersion dans un bain à la température de 25 à 50 C pendant une à deux minutes, ledit bain étant constitue par-unesolution aqueuse de chlorure de nickel à 240 g/l et d'acide chlorhydriaue à 80 g/l. La densité de courant est de 5 Amp/dm? sous une tension de 3 volts. Cette préparation est suivie d'un rinçage dans un bain.d'eau froi de. La pièce est ensuite traitée pour obtenir le dépôt d'une couche de nickel mat. A cet effet, la pièce est plongée dans un bain électrolytique chauffé à 550C et elle y est maintenue pendant 15 minutes. La densité de courant est de 4 Amp/dm2 sous une tension de 6 volts. Le bain électrolytiaue a un pH compris entre 4,5 et 4,8 ; il est composé par une solution acueuse de sulfate de ni ckel, de chlorure de nickel et d'acide boriaue.L'électrolyte est maintenue sous forme d'émulsion stable grâce à l'addition de deux produits vendus sous les marques commerciales de "WSA 7300" et "WSA 7302" par la Société WALDBERG. Pour assurer la stabilité de l'émulsion, on prélève chaque heure, en continu, un sixième du volume total du bain dans la cuve de traitement et on refroidi-t la partie prélevée au-dessous de 220C pour la réchauffer à nouveau à 550 et la recycler dans le bain. Cette technique classique assure une émulsion constante et la présence de l'émulsion confère au dépôt de nickel un aspect satiné. Dans les conditions ci-dessus spécifiées, la vitesse de dépôt du nickel est d'environ 0,9 micron par minute. Le dépôt de nickel mat est suivi de deux rinçages de la pièce dans un bain d'eau froide. La pièce est ensuite soumise à un dépôt d'oxyde de chrome noir obtenu électrolytiauement en plongeant ladite pièce pendant 5 à 7 minutes dans un bain dont la température es 0'environ 200C et en tout cas inférieure ou au plus égale à 250C. La densité de courant utilisée est de 40 Amp/dm2 sous une tension de 6 volts.Le bain est une solution aqueuse renfermant les constituants suivants Vanadate de sodium ............. 15 g/l Persulfate d'ammonium v 10 g/l Acide nitrique ................. 15 g/l Acide chromique ................ 250 g/l Chlorure de barium ............. 5 g/l Le dépôt de la couche d'oxyde de chrome est suivi de deux rinçages dans un bain d'eau froide, d'un rinçage dans un bain-d'eau chaude à 800C et, enfin, d'un traitement avec une solution aaueuse de produits tensio-actifs permettant d'obtenir un séchage rapide complet de la pièce avec élimination de toutes les particules d' eau. On constate que la pièce qui avait initialement, à l'état brut, une réflectance d'environ 60 à 70 unités ASTM possède, après traitement, une réflectance d'environ 4 unités ASTI. La réflectance est particulièrement uniforme sur toute la surface de la pièce et l'aspect de la pièce est agréable. I1 est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de 1 'in- vent ion. REVENDICATIONS 1 - Procédé de traitement de surfaces métalliques et, en particulier, des bras et armatures d'essuie-glace d'un véhicule automobile, caractérisé par le fait que l'on fait subir à la pièce métallique un pré-traitement de dégraissage suivi d'une préparation à une phase de nickelage ; que l'on soumet la pièce ainsi préparée à un dépôt électrolytique de nickel mat ; et que l'on dépose ensuite sur la pièce ainsi nickelée une couche d'oxyde de chrome noir obtenue par électrolyse, la pièce étant enfin rincée et séchée. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le pré-traitement de dégraissage comporte un dégraissage cathodique effectué en milieu basique, un rinçage à l'eau froide, un dégraissage anodique effectué en milieu acide, un rinçage à l'eau froide, une neutralisation en bain légèrement acide et enfin, un dernier rinçage à l'eau froide. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la préparation au nickelage est effectuée par un dépôt électrolytique d'une très fine couche de nickel à une température comprise entre 25 et 30"C environ, ce dépôt étant suivi d'un rinçage à liteau froide. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le dépit d'une couche de nickel mat est obtenu dans un bain d'électrolyte maintenu en émulsion stable au moyen de produits émulsionnants. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le dépôt d'une couche d'oxyde de chrome noir est obtenu àpartir d'un bain acide contenant une forte concentration d'acide chromique, le bain étant exempt de sulfate. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5,caracté- risé par le fait que le dépôt de la couche d'oxyde de chrome noir est suivi par deux rinçages à l'eau froide, un rinçage à l'eau chaude et un traitement de séchage utilisant un produit fonctionnel actif pour effacer toutes traces d'eau de la surface métallique traitée. 7- Pièce ayant une surface métallique traitée au moyen du procédé selon l'une des revendications 1 à 6,et en particulier, bras et/ou armature d'essuie-glaces de véhicules automobiles, caractérisée par le fait que la surface métallique est recouverte d'une couche de nickel mat surmontée d'une couche d'oxyde de chrome noir.