Brevet FR2488676A1 — publié le 19820219

La présente invention concerne un procédé de traitement de tôles prérevêtues afin d'améliorer la tenue du revêtement lors du façonnage. L'acier et l'aluminium, notamment, dans la plupart de leurs utilisations dans des domaines comme le bâtiment, l'électro-ménager, le matériel de bureau, l'automobile ou le bordage, doivent être revêtus pour être protégés contre la corrosion. L'utilisation de tôles prérevêtues connaît un fort développement en raison des multiples avantages apportés par rapport aux méthodes d'application des revêtements sur la pièce après façonnage. I1 est, en effet, beaucoup plus facile de déposer un revêtement uniforme sur une surface plane que sur une surface ayant déjà subi un façonnage. Toutefois, cette utilisation des tôles prérevêtues n'a pas pu encore avoir son plein développement en raison des problèmes d'endommagement du revetement lors du façonnage ce qui conduit, bien entendu, à une protection insuffisante contre la corrosion au niveau des zones endommagées. C'est pourquoi il a déjà été proposé des procédés de traitement destinés a améliorer la tenue du revêtement lors du façonnage, bien qu'à ce jour aucune des solutions proposées ne se soit révélée satisfaisante. On a, tout d'abord, proposé d'appliquer divers lubrifiants sur le revêtement â protéger lors de l'opération de façonnage proprement dite en aspergeant la tôle avec des huiles ou des émulsions. Ces solutions n'ont pas toujours donné satisfaction. En effet, les façonneurs répugnent à utiliser des lubrifiants liquides, en particulier lorsque les films de protection ainsi proposés ne s'enlèvent pas ou très mal et s'avèrent néfastes dans les opérations qui suivent le façonnage ou même au niveau de l'effet protecteur du revêtement. Ainsi, dans le cas des huiles, la plupart ne peuvent être que difficilement éliminées et sont susceptibles par la suite de nuire à l'adhérence des couches de peinture qui pourront être déposées sur les tôles après façonnage. La présence d'eau dans les émulsions est souvent à l'origine d'un problème de corrosion pendant le stockage. On a également essayé de faire des revêtements dits "auto-lubrifies" comme par exemple les revêtements décrits dans le brevet français 74 35671 qui concerne un système constitué de couverture composée d'un liant organique et d'une substance lubrifiante. Toutefois, ce type de revêtement présente les mêmes inconvénients que ceux mentionnés précédemment en ce sens que le film formé ne peut être éliminé et est donc susceptible d'avoir une action défavorable dans l'utilisation de la tôle après façonnage. En tout état de cause, on a constaté qu'aucune des solutions existant actuellement ne permettait d'éliminer de façon satisfaisante les problèmes d'endommagement du revêtement lors du façonnage. De façon surprenante, la demanderesse a découvert que l'on peut résoudre ce problème de façonnage en appliquant sur la tôle prérevêtue un film de lubrifiant hydrosoluble. C'est pourquoi la présente invention concerne un procédé de traitement de tôles prérevêtues afin d'améliorer la tenue du revêtement lors du façonnage, procédé caractérisé en ce que l'on applique avant le façonnage, sur la tôle prérevêtue, une couche d'un lubrifiant hydrosoluble afin d'obtenir un film hydrosoluble de lubrifiant adhérant sans l'altérer au revêtement sous-jacent. Le procédé selon la présente invention peut être utilisé sur tout type de revêtement, c'est-à-dire dans des domaines aussi différents que l'industrie du bâtiment dans lesquels les tôles prérevêtues portent des revêtements du type plastisol, polyester silicone, acrylique, alkyde, polyester, dans l'électro-ménager dans lequel les revêtements peuvent être des revêtements de polyuréthane et surtout dans l'industrie automobile avec des revêtements vinyliques mais également des revêtements anti-corrosion : primaire riche en zinc, galvanisé, électro-zingué, etc. Bien que le procédé soit plus particulièrement utilisable pour des tôles d'acier ou d'aluminium, il peut être également utilisé pour des tôles métalliques ayant une autre composition. Enfin, on entend de façon générale désigner par "façonnage" toutes les opérations de formage mécanique sans enlèvement de matière comme par exemple l'emboutissage et le pliage. Parmi les lubrifiants hydrosolubles utilisables dans la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention, il faut citer plus particulièrement les polyéthers, en particulier les polyethylene-glycols, les polypropylène-glycols, les mélanges de polyéthylèneglycol et de polypropylène-glycol, les polyoxyméthylènes, les polyoxyéthylènesgreffés, ainsi que d'autres grandes familles de polymères lubrifiants tels que les polyuréthanes qui peuvent être synthétisés à partir de poly ethylene-glycols et d'isocyanates, les polyesters solubles dans l'eau, les polymères alkyliques, acryliques et les époxy-esters solubles dans l'eau et neutralisés. Il est, bien entendu, possible d'utiliser également des mélanges de ces différents lubrifiants. Parmi les lubrifiants mentionnés précédemment, on préfère utiliser tout particulièrement les lubrifiants solides à la température ambiante (c'est-à-dire à environ 200C) comme par exemple les polyéthylène-glycols de masse moléculaire supérieure à environ 2000. Le poids du film lubrifiant déposé ne constitue pas un paramètre critique du procédé, néanmoins, on préfère utiliser un poids de film compris entre 0,5 et 20 g/m2 et de préférence entre 1,5 et 4 g/m2. L'application de la couche de lubrifiant hydrosoluble peut être très facilement réalisée par aspersion de la tôle prérevêtue avec une solution aqueuse du lubrifiant hydrosoluble. Dans ce cas, la couche de lubrifiant sera appliquée, de préférence, sur la tôle chaude sortant par exemple de la section de refroidissement du dernier four de cuisson, ce qui assurera un séchage rapide et une formation du film presque instantanée. L'aspersion peut être réalisée par tout moyen connu teX qu'une rampe d'aspersion, laquelle sera suivie d'un rouleau dont on pourra'régler la pression sur la bande afin d'assurer la répartition uniforme de la couche et le réglage de l'épaisseur. Il est bien entendu possible d'envisager d'autres modes d'application de la couche de lubrifiant hydrosoluble, en particulier celle-ci peut être appliquée par aspersion de la tôle prérevêtue avec le lubrifiant hydrosoluble fondu, dans ces conditions il est préférable d'appliquer la couche de lubrifiant sur une tôle froide. Dans certains cas il peut être intéressant d'introduire dans la solution aqueuse de lubrifiant hydrosoluble des composants supplémentaires destinés à améliorer les conditions d'application de la couche de lubrifiant, parmi ces composants on peut citer des agents épaississants connus dans le domaine des-peintures tels que les polysaccharides, des agents tensio-actifs ioniques ou non-ioniques ou bien des cosolvants alcooliques comme les alcools ou les éther-alcools. Les exemples suivants sont destinés à illustrer la présente invention mais ne sauraient la limiter en aucune façon. Exemple 1 On utilise une tôle d'acier prérevêtue pour l'industrie automobile par un système dé bi-couche constitué d'un traitement de surface à base de chrome hexavalent et d'un primaire riche en zinc dont la teneur en zinc est de 80 à 95 t. Afin de démontrer les avantages du procédé selon la présente invention, on utilise trois systèmes lubrifiants différents - une solution A selon la présente invention, - une émulsion aqueuse WEDOLIT 1011 (commercialisée par la société DIETZ) (émulsion B), - une huile minérale RATAK FW 2 (commercialisée par la société FUCHS) (huile C). La solution A a la composition suivante - eau désionisée .................... 69,7 parties - agent mouillant non-ionique (TRITON CF 54 -ROHM & HAAS) ....... 0,01 partie - polysaccharide .................... 0,3 partie - polyéthylène-glycol 6 000 ......... 30,- parties 100,- parties On incorpore un agent mouillant non-ionique, un agent épaississant de type polysaccharide pour faciliter l'application de cette composition lubrifiante à l'aide d'un rouleau (le polyéthylène-glycol de masse moléculaire 6 000 utilisé est celui commercialisé par la Société PCUK). On applique ces trois compositions sur la tôle chaude à 70-1000C avec un poids de couche de 2 l'ordre de 1,5 à 2,5 g/m Dans le cas de la solution A, on obtient immédiatement un feuil sec. Dans le cas des solutions B et C, il se forme à la surface de la tôle une couche grasse. On contrôle le comportement à i'emboutissage de la tôle prérevêtue sur un appareil de laboratoire, le "LUB TESTER" commercialisé par la société DETROIT TESTING MACHINE COMPANY, 9390 Grinnell Avenue, Detroit, Michigan L 8213 (E.U.A.) Cet appareil reproduit certaines conditions de glissement de la tôle au niveau des joncs sur presse lors de l'emboutissage. Les résultats sont établis en appréciant l'altération du revêtement sur la partie qui a subi la déformation. On note bon - passable - mauvais, suivant le cas. On compare dans les mêmes conditions opératoires, d'une part des éprouvettes lubrifiées selon l'invention, d'autre part, des éprouvettes qui ont été enduites avant l'essai de lubrifiants conventionnels. On utilise, à cet effet, une huile minérale, la RATAK FW 2 (commercialisée par la société FUCHS) et une émulsion aqueuse, la WEDOLIT Z 1011 (de la société DIETZ). Dans les conditions de l'essai : - les éprouvettes enduites d'huile minérale (C) sont notées : mauvais - les éprouvettes enduites d'émulsion aqueuse (B) sont notées : passable - les éprouvettes lubrifiées selon l'invention (A) sont notées : bon Le revêtement a été totalement protégé par la couche de polyéthylène-glycol. Dans les mêmes conditions que précédemment, le contrôle de la résistance à la corrosion des pièces après déformation par le test du brouillard salin (norme ASTM B 117) montre un comportement très supérieur des tôles lubrifiées selon la présente invention par rapport à celles ayant subi un traitement avec des huiles ou avec des émulsions. Les éprouvettes B et C, dont le revêtement a été altéré, présentent un début de rouille rouge après 24 heures. Les éprouvettes A ne présentent d'apparition de la corrosion qu'après 96 heures. Exemple 2 On utilise une tôle d'aluminium prérevêtue pour l'industrie du bâtiment par un système de peinture (SUPERCLAD 630 commercialisée par la société ASTRAL), dont le liant-est à base d'un mélange de polyester et de polychlorure de vinyle. On applique la.solution A sur la tôle chaude 2 à 70-100 C un poids de couche de 1,5 à 3 g/m2. On obtient ainsi un revêtement lubrifié qui peut subir sans dommage les opérations de pliage en machine automatique pour la fabrication des lames tubulaires des volets roulants. REVENDICATIONS 1) Procédé de traitement de tôles prérevêtues afin d'améliorer la tenue du revêtement lors du façonnage, caractérisé en ce que l'on applique avant le façonnage sur la tôle prérevêtue une couche d'un lubrifiant hydrosoluble afin d'obtenir un film hydrosoluble de lubrifiant adhérant sans l'altérer au revêtement sous-jacent. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lubrifiant hydrosoluble est choisi parmi : les polyéthylène-glycols, les polypropylene-glycols, les polyoxyméthylènes, les polyoxyéthylènes, les polyuréthanes, les polyesters hydrosolubles et les polymères alkydes, acryliques, et époxy-esters hydrosolubles et neutralisés et les mélanges de ces composés. 3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le lubrifiant hydrosoluble est un polyéthylène-glycol. 4) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le film hydrosoluble de lubrifiant est solide à la température ambiante. 5) Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le poids du film de lubrifiant est compris entre 0,5 et 20 g/m. 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le poids du film est compris entre 1,5 et 4 g/m2. 7) Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche de lubrifiant est appliquée par aspersion de la tôle prérevêtue avec une solution aqueuse du lubrifiant hydrosoluble. 8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé-en ce que la couche de lubrifiant est appliquée sur la tôle chaude. 9) Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche de lubrifiant est appliquée par aspersion de la tôle prérevêtue avec le lubrifiant hydrosoluble fondu. 10) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche de lubrifiant est appliquée sur la tôle froide.