Brevet FR2247547A1 — publié le 19750509

La présente invention, die à la collaboration de M. Jacques LONCHAMPT, concerne les assemblage de pièces métalliques et les moyens permettant d'éviter la corrosion de tels assemblages, notamment lorsqu'ils sont placés dans des atmosphères agressives. Tel est en particulier le cas pour les soubassements des véhicules automobiles qui circulent en atmosphère saline au voisinage des côtes, ou bien sur des routes sur lesquelles sont épandus des produits fondants destinés à éviter ou à supprimer la formation de verglas. Toutefois, il est clair que le perfectionnement suivant ltinvention peut s'appliquer à n'importe quel type d'assemblage de pièces métalliques placé en atmosphère agressive. Plusieurs procédés ont été utilisés jusqu'alors pour tenter de réaliser une telle protection. Un premier procédé consiste simplement à appliquer une peinture sur les pièces constituant l'assemblage. Ce procédé présente un certain nombre d'inconvénients : la peinture doit être conductrice de llélectrici- té lorsque l'assemblage est réalisé par soudage. Cette peinture est décomposée par la chaleur à l'emplacement et à proximité des points de soudure, ce qui supprime dans ces zones toute protection. Par ailleurs, après une certaine période d'utilisation les peintures perdent progressivement leurs propriétés protectrices et il est bien connu, en ce qui concerne en particulier les ouvrages d'art ou les édifices en acier, qu'il est nécessaire de refaire régulièrement les peintures de protection.De plus, dans le cas de pièces difficilement accessibles telles que des corps creux de véhicules automobiles ou autres, il est très diffì- cile de connaftre l'avancement de la corrosion et de remédier le cas échéant aux dégâts occasionnés. Enfin, les protections susceptibles d'être appliquées après que le processus de corrosion ait commencé sont pratiquement inefficaces. On connait également un autre procédé qui consiste à effectuer un dépôt électrolytique de métaux plus nobles dans l'échelle des potentiels d'électrode, que celui constituant les pièces de l'assemblage. En particulier, si ce dernier métal est le fer, on effectue un dépôt électrolytique de chrome, nickel etc. Des procédés analogues consistent à effectuer des placages, des dépôts de métaux fondus, ou des dépôts électrolytiques de métaux moins nobles. L'inconvénient principal de ce type de procédé est qu'engénéral la couche de protection est appliquée sur les deux faces des pièces à assembler, alors que l'application sur une seule face serait en principe suffisante, notamment dans le cas d'une tôle de corps creux d'automobile.Le revêtement inutile sur l'une des faces devient meme gênant dans le cas fréquent ou on doit appliquer ensuite une couche de peinture de protection. Cette technique de protection pose de plus un certain nombre de problèmes dans le cas d'installations complexes en particulier elle nécessite la mise en place d'électrodes- sacrificielles reliées à la structure à protéger par une source de courant continu. I1 est intéressant toutefois de noter que dans ce type de procédé par dépôt de métaux, la protec ton est réalisée par des mécanismes électro-chimiques. En effet, dans un environnement corrosif donné, le métal déposé est anodique par rapport au métal de base auquel il confère une protection cathodique.Les métaux les plus utilisés dans ce type de protection sont le magnésium, le zinc, l'aluminium qui se "sacrifient" en quelque sorte en protégeant le métal de base. Le problème que vise à résoudre l'invention est d'augmenter l'efficacité du procédé connu de protection par métal sacrificiel en en simplifiant de plus la mise en oeuvre. Elle a donc pour objet un assemblage de pièces métal liques, comportant un métal sacrificiel de protection, caractérisé en ce que le métal sacrificiel est constitué par au moins une bande métallique disposée entre les pièces de l'assemblage. Suivant un mode de réalisation, la bande métallique sacrificielle a une épaisseur comprise entre 5 et 15/100 de mm et est réalisée en aluminium. Suivant une autre caractéristique, la bande de métal sacrificiel est recouverte sur une face d'une pellicule adhésive permettant sa mise en place aisée sur l'une des pièces à assembler. L'invention va être maintenant décrite plus en détail et ses avantages vont être explicités, en se référant au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple et dont la figure unique est une vue en perspective avec arrachement d'un assemblage réalisé suivant l'invention. On voit sur le dessin une tôle 1 en acier sur laquelle est fixée, par exemple par soudage par points 2 ou par tout autre moyen (boulonnage, rivetage, etc. ) une cornière 3 également en acier. Un ruban 4 de métal sacrificiel, par exemple de l'aluminium, est interposé entre les deux pièces en acier en étant par exemple collé sur la tôle 1 préalablement à la fixation de la cornière. Afin de faciliter l'opération de soudage, l'adhésif au moyen duquel le ruban sacrificiel est fixé sur la tôle peut comporter une charge améliorant sa conductibilité électrique, cette charge pouvant être de nature métallique ou minérale et constituée par exemple de graphite. I1 est à noter que le mode d'assemblage par soudure n'est en aucune façon gêné par la présence de 1a feuille d'aluminium et qu'au contraire la fusion de l'aluminium aux emplacements des points de soudage améliore la protection de ces points dans une mesure sensible. Ce procédé présente par ailleurs d'autres avantages - il permet de revêtir de peinture les tôles assemblées - la présence d'un ruban de métal sacrificiel dont les dimensions sont inférieures à celles de la zone de contact entre les deux pièces adjacentes, assure une protection dans une zone qui s'étend sensiblement au delà des limites du ruban lui-même. Ce résultat très inattendu est d'une impor tance capitale car il permet de diminuer les quantités de métal sacrificiel uti lisées. n s'explique par le fait que le milieu agressif forme avec le métal sacri ficiel des sels qui débordent de la surface du ruban et assurent eux-mêmes une protection. Des essais comparatifs de corrosion ont été effectués en parallèle sur des assemblages protégés par deys procédés classiques et par le procédé selon l'invention. Un bref compte rendu de ces essais donné ci-dessous, permet de vérifier l'efficacité du procédé utilisé selon lrinvention, Ces essais de corrosion ont été effectués sur des tôles en acier, laminées à froid de 9/10 mm d'épaisseur, ce qli correspond à des tô les de bonne qualité pour la construction automobile. On a réalisé trois séries d'assemblages, du type représenté sur la Fig. 1, c'est-à-dire constitués cha cun par une tôle support plane et par une cornière soudée. Les éprouvettes ont été découpées l'une à coté de l'autre dans le même rouleau de tôle. A titre indicatif les dimensions des tôles planes étaient 120 x 200 x 0, 9 mm et celles des cornières 120 x 25 (x2) x 0, 9 mm. Avant d'être soumises à une atmosphère de brouillard salin, pendant 300 heures, suivant la norme AFNOR NFX 41 002, les trois séries d'assemblages ont été protégées de trois façons différentes 1 - soudure directe par points de la cornière sur la tôle, dégraissage, phosphatation au fer, peinture par électrophorèse, la pein ture utilisée étant du type à haute pénétration, à base d'ester d'époxy avec pigments, puis cuisson en étuve à 190"C pendant 20 minutes en palier. 2 - Par rapport à la première solution on a prévu, avant le soudage, ltapplication sur les deux faces en contact d'une couche de peinture soudable composée de résine époxydée et de pigments Al et Zn. 3 - Selon l'invention, on interpose entre la tôle et la cornière un ruban d'aluminium adhésif de 20 mm de large et de 15/100 mm d'épaisseur, puis on effectue les mêmes opérations que dans la première solution décrite. L'essai a été effectué dans les trois cas vingt quatré heures après la cuisson en étuve. Les résultats obtenus sont les suivants Mode de protection Aspect après essai Décollement de I'apprêt Blectrophorèse le long 1 des cornières. Sortie de rouille importante. Rouille g 100 O/o sous les cornières après démontage. Décollement de l'apprêt soudable le long des cornières. Présence de rouille sous les cornières 2 après démontage. Environ 25 % de la surface corro dée. Cette solution est néanmoins supérieure à..la première. Présence de sels d'aluminium. Pas de décolle 3 ment de peinture. Pas de rouille sous les cornières après démontage. l On voit donc que l'assemblage selon l'invention est parfaitement protégé, cette protection étant obtenue de façon particulièrement simple et économique. L'aluminium a été cité de préférence dans ce mémoire mais il est clair que les autres métaux susceptibles de présenter la même propriété de "sacrifice" peuvent être utilisés. REVENDICATIONS I - Assemblage de pièces métalliques, comportant un métal sacrificiel de protection, caractérisé en ce que le métal sacrificiel est constitué par au moins une bande métallique (4) disposée entre les pièces (1 et 3) de l'assemblage. 2 - Assemblage suivant la revendication 1, caractérisé encre que la bande de métal sacrificiel a une superficie inférieure à celle de la zone de contact entre les deux pièces adjacentes de l'assemblage. 3 - Assemblage suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la bande de métal sacrificiel porte un adhésif sur au moins une- face. 4 - Assemblage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit adhésif comporte une charge qui le rend conducteur de l'électri- cité. 5 - Assemblage suivant l'une quelconque des revendications l à 4, caractérisé en ce que la bande de métal sacrificiel a une épais seur de l'ordre de 5 à 15/100 mm environ. 6 - Assemblage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le métal sacrificiel est de l'aluminium.