Brevet FR3014709A1 — publié le 20150619

La présente invention concerne un procédé de traitement de deux surfaces de deux pièces métalliques destinées à être peintes, un ensemble de deux pièces métalliques ayant subi un tel procédé de traitement de surface, ainsi qu'un avion comportant au moins deux telles pièces métalliques. Dans un aéronef, les pièces métalliques, notamment les pièces métalliques extérieures, sont généralement recouvertes d'un film de peinture. Or, la tenue de la peinture sur cette pièce peut être fragilisée du fait d'une mauvaise adhérence de la peinture sur la surface de la pièce. De tels problèmes apparaissent par exemple sur les têtes de rivets ou encore autour d'une fixation lorsque du mastic a été mis en place en trop petite quantité pour combler un creux. Dans de tels cas, le film de peinture a tendance à se rompre au niveau de ces points de fragilité ce qui dégrade l'esthétisme de la pièce et peut entraîner la corrosion des parties qui ne sont plus recouvertes par la peinture. Un objet de la présente invention est de proposer un procédé de traitement de deux surfaces de deux pièces métalliques destinées à être peintes qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier permet de compenser les écarts entre les deux pièces pour une meilleure adhérence du film de peinture qui sera ensuite appliquée. A cet effet, est proposé un procédé de traitement de deux surfaces, chaque surface appartenant à une pièce métallique destinée à être peinte, les deux surfaces étant fixées l'une à côté de l'autre ou l'une au-dessus de l'autre, le procédé de traitement comportant : - une étape de sablage au cours de laquelle chaque surface à traiter subit un 25 sablage, - une étape de projection au cours de laquelle chaque surface ainsi sablée subit une projection thermique d'un alliage d'aluminium de manière à compenser des écarts entre les deux surfaces, et - une étape de ragréage au cours de laquelle la couche d'alliage d'aluminium 30 ainsi projetée subit un ragréage mécanique de manière à constituer un revêtement de surface homogène. Un tel procédé de traitement de surface permet d'obtenir un revêtement uniforme en composition et en texture qui favorise la tenue d'une peinture appliquée postérieurement. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 est une vue illustrant les étapes d'un procédé de traitement de surfaces selon l'invention, et la Fig. 2 est une représentation schématique de deux pièces subissant certaines étapes du procédé de traitement selon l'invention. La Fig. 1 représente un procédé de traitement de surfaces 100 de deux surfaces à traiter. Chaque surface appartient à une pièce métallique destinée à être peinte. Chaque pièce métallique est par exemple constituée en un alliage à base d'aluminium ou de titane. Le procédé de traitement de surfaces 100 comporte: - une étape de sablage 102 au cours de laquelle chaque surface à traiter subit un sablage, - une étape de projection 104 au cours de laquelle chaque surface ainsi sablée subit une projection thermique d'un alliage d'aluminium, et - une étape de ragréage 106 au cours de laquelle la couche d'alliage d'aluminium ainsi projetée subit un ragréage mécanique. La couche d'alliage d'aluminium ainsi déposée et ragréée permet d'obtenir une surface uniforme d'un revêtement de surface homogène en composition et en texture sur chaque surface traitée par compensation des écarts entre les deux surfaces, en comblant les creux autour des fixations ainsi que les joints aérodynamiques, et ainsi favoriser la tenue d'une peinture appliquée postérieurement. L'étape de sablage 102, l'étape de projection 104 et l'étape de ragréage 106 s'effectuent sur une partie des deux surfaces, mais de préférence sur la totalité des deux surfaces de manière à obtenir un revêtement de surface homogène en composition sur la totalité des deux surfaces. Lorsque les deux surfaces sont recouvertes d'une couche d'alliage d'aluminium, l'étape de ragréage 106 peut être suivie d'une étape de peinture 110 au cours de laquelle une peinture est appliquée sur la couche d'alliage d'aluminium ragréée. Pour améliorer la tenue de la peinture sur chaque surface recouverte par la couche d'alliage d'aluminium ragréée, le procédé de traitement 100 comporte entre l'étape de ragréage 106 et l'étape de peinture 110, une étape d'application 112 au cours de laquelle un revêtement hydride comprenant un composant organométallique, du type sol-gel, est appliqué sur la couche d'alliage d'aluminium ragréée. Le composant organométallique crée des liaisons de covalence avec la couche d'alliage d'aluminium ragréée et des liaisons organiques avec la peinture appliquée ultérieurement au cours de l'étape d'application de la peinture. Les deux pièces 200a-b forment un ensemble, dont les deux surfaces fixées l'une à côté de l'autre ou l'une au-dessus de l'autre, ont subi le procédé de traitement de surfaces 100. Un aéronef présente une peau qui peut être réalisée par assemblage d'au moins deux pièces métalliques 200a-b dont les surfaces sont fixées l'une à côté de l'autre au niveau d'une zone de jonction à l'aide de moyens de fixation du type rivets et ont subi le procédé de traitement de surfaces 100. La peau de l'aéronef peut également être réalisée par assemblage d'au moins deux pièces métalliques 200a-b dont les surfaces sont fixées l'une au-dessus de l'autre au niveau d'une zone de jonction à l'aide de moyens de fixation du type rivets et ont subi le procédé de traitement de surfaces 100. Le procédé de traitement 100 est de préférence effectué sur la totalité de la peau de l'aéronef pour obtenir un revêtement de surface homogène sur la totalité de la peau. Le procédé de traitement 100 permet de recouvrir uniformément la zone de jonction avec l'alliage d'aluminium projeté pour assurer l'étanchéité de la zone de jonction par élimination des espaces entre les deux pièces métalliques 200a-b et par lissage des joints aérodynamiques. Cette zone de jonction recouvre la zone où les deux pièces 200a-b se recouvrent ou sont en contact l'une avec l'autre, et les zones où sont disposés les moyens de fixation. La Fig. 2 montre deux pièces métalliques 200a-b fixées l'une à côté de l'autre particulièrement en alliage d'aluminium ou de titane, et plus particulièrement des pièces d'aéronef dont les surfaces au niveau de la zone de jonction 206 ont été traitées selon le procédé de traitement de surfaces 100 de l'invention. La référence 208 présente la couche d'alliage d'aluminium projetée afin de compenser les écarts entre les deux pièces métalliques 200a-b. Sur la Fig. 2, la couche d'alliage d'aluminium est limitée en étalement, mais elle s'étale de préférence sur l'ensemble des pièces 200a-b. L'étape de sablage 102 correspond plus particulièrement à une étape de sablage fin mesh inférieur à 120 qui consiste en la projection à grande vitesse de fines particules de silice SiO2 ou d'alumine A1203 de diamètre inférieur à 1501.tm contre la surface à traiter. La projection réalisée au cours de l'étape de sablage 102 peut être réalisée avec un angle d'incidence a de l'ordre de 5° à 25° par rapport à la surface à traiter afin de favoriser une coupe. La flèche 202 qui présente un angle de l'ordre de 5° à 25° par rapport à la surface à traiter, représente la direction de projection des particules. La projection réalisée au cours de l'étape de sablage 102 peut être réalisée avec un angle d'incidence a' de l'ordre de 90° par rapport à la surface à traiter afin de favoriser l'effet bombardement et ainsi briser les oxydes. La flèche 204 qui présente un angle de l'ordre de 90° par rapport à la surface à traiter représente la direction de projection des particules. L'étape de projection 104 consiste par exemple en une projection thermique par torche plasma, ou en une projection thermique à température plus faible (type cold spray). L'étape de projection 104 permet la réalisation d'une couche d'alliage d'aluminium 208 dense. L'alliage d'aluminium vient se déposer en plusieurs couches sur la surface des pièces 200a-b. La technique de projection thermique (plasma ou cold spray) permet d'obtenir une couche d'alliage d'aluminium dense et adhérent sur les matériaux métalliques du type alliage d'aluminium ou alliage de titane. Selon un mode de réalisation particulier, l'alliage d'aluminium projeté au cours de l'étape de projection 104 présente une composition qui est supérieure à 60% en masse d'aluminium, et préférentiellement supérieure à 95% en masse d'aluminium. Selon un mode de réalisation particulier, l'alliage d'aluminium projeté au cours de l'étape de projection 104 présente un taux de porosité inférieur à 10% et un taux d'oxyde inférieur à 5%, et préférentiellement un taux de porosité inférieur à 1% et un taux d'oxyde inférieur à 0,5%. Selon un mode de réalisation particulier, l'alliage d'aluminium projeté au cours de l'étape de projection 104 présente une épaisseur variant de 101.1m à 5mm selon les irrégularités de la surface de la pièce métallique 200a-b à traiter. Le procédé de traitement 100 permet d'obtenir après l'étape de ragréage 106, une homogénéité de l'état de surface, dont l'écart de forme maximal n'excède pas 0,5mm, et préférentiellement 0,1mm, et encore plus préférentiellement 0,02mm. L'étape de ragréage 106 consiste par exemple en un polissage ou un ponçage mécanisé de la surface à traiter. L'étape de ragréage 106 permet de lisser la surface de la couche d'alliage d'aluminium 208 et d'obtenir un aspect sans hétérogénéité locale. Préalablement à l'étape de sablage 102, le procédé de traitement de surfaces 100 peut comporter une étape de décapage 108 au cours de laquelle les surfaces à traiter des pièces 200a-b subissent un décapage laser pour enlever les éléments organiques. Le procédé de traitement de surfaces 100 décrit ci-dessus peut être appliqué aussi bien localement sur une partie des pièces 200a-b, sur les pièces 200a-b complètes d'un aéronef Le procédé de traitement de surfaces 100 permet également de supprimer les oxydations anodiques par voie humide qui sont très contraignantes du point de vue de la sécurité et de l'environnement, et le primaire basique qui contient du chrome hexavalent, ces procédés étant réalisés avant la réalisation de la couche de peinture décorative de l'avion. Le procédé de traitement de surfaces 100 est ainsi un traitement de surface par voie sèche qui est particulièrement intéressant du point de vue de la sécurité et de l'environnement et permet donc de réaliser des pièces peintes exemptes de chrome hexavalent ou trivalent. REVENDICATIONS1) Procédé de traitement (100) de deux surfaces, chaque surface appartenant à une pièce métallique (200a-b) destinée à être peinte, les deux surfaces étant fixées l'une à côté de l'autre ou l'une au-dessus de l'autre, le procédé de traitement (100) comportant : - une étape de sablage (102) au cours de laquelle chaque surface subit un sablage, - une étape de projection (104) au cours de laquelle chaque surface ainsi sablée 10 subit une projection thermique d'un alliage d'aluminium de manière à compenser des écarts entre les deux surfaces, et - une étape de ragréage (106) au cours de laquelle la couche d'alliage d'aluminium ainsi projetée subit un ragréage mécanique de manière à constituer un revêtement de surface homogène. 15 2) Procédé de traitement (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de sablage (102), l'étape de projection (104) et l'étape de ragréage (106) s'effectuent sur la totalité des deux surfaces de manière à obtenir un revêtement de surface homogène sur la totalité des deux surfaces. 3) Procédé de traitement de surfaces (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, 20 caractérisé en ce que l'étape de sablage (102) correspond à une étape de sablage fin, mesh inférieur à 120 (125 p.m). 4) Procédé de traitement de surfaces (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape de sablage (102) consiste en une projection de particules selon un angle d'incidence a de l'ordre de 5' à 25' par rapport à la surface à traiter. 25 5) Procédé de traitement de surfaces (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape de sablage (102) consiste en une projection de particules selon un angle d'incidence a' de l'ordre de 90° par rapport à la surface à traiter.) Procédé de traitement de surfaces (100) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte, préalablement à l'étape de sablage (102), une étape de décapage (108) au cours de laquelle la surface à traiter subit un décapage laser. 7) Procédé de traitement de surfaces (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de ragréage (106) est suivie d'une étape de peinture (110) au cours de laquelle une peinture est appliquée sur la couche d'alliage d'aluminium ragréée. 8) Procédé de traitement de surfaces (100) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte entre l'étape de ragréage (106) et l'étape de peinture (110), une étape d'application (112) au cours de laquelle un revêtement hydride comprenant un composant organométallique, du type sol-gel, est appliqué sur la couche d'alliage d'aluminium ragréée. 9) Ensemble de deux pièces métalliques (200a-b), chacune présentant une surface, les deux surfaces étant fixées l'une à côté de l'autre ou l'une au-dessus de l'autre, et ayant subi un procédé de traitement de surfaces (100) selon l'une des revendications 1 à 8. 10) Aéronef comportant au moins deux pièces métalliques (200a-b), chacune présentant une surface, les deux surfaces étant fixées l'une à côté de l'autre, et ayant subi un procédé de traitement de surfaces (100) selon l'une des revendications 1 à 8. 11) Aéronef comportant au moins deux pièces métalliques (200a-b), chacune présentant une surface, les deux surfaces étant fixées l'une au-dessus de l'autre, et au niveau d'une zone de jonction ayant subi un procédé de traitement de surfaces (100) selon l'une des revendications 1 à 8.