Brevet FR3036989A1 — publié le 20161209

PROCEDE DE DECAPAGE D'UN SUPPORT RECOUVERT D'UNE COUCHE DE REVETEMENT ORGANIQUE La présente invention porte sur un procédé de décapage d'un support recouvert d'une couche de revêtement organique. Les procédés de décapage sont réalisés classiquement à l'extérieur des sites industriels intégrant le procédé de traitement de surface. Ces procédés de décapage consistent classiquement en des procédés thermiques (pyrolyse) soumettant les supports métalliques, à fréquence régulière, à des phénomènes de recuit fragilisant le matériau qui les constitue, entrainant des durées de vie faible et générant des contraintes environnementales fortes. Il est également connu de mettre en oeuvre des procédés chimiques basés sur l'utilisation de composés, tes que le chlorure de méthylène, qui sont typiquement toxiques et agressifs vis-à-vis des matériaux et des hommes. L'invention vise à remédier à ces inconvénients tout en permettant d'intégrer le procédé de décapage dans la ligne de fabrication afin de générer des économies substantielles de matière, équipements et logistique et d'améliorer, ainsi, la productivité de l'activité. A cet effet, l'invention concerne un procédé de décapage d'un support recouvert d'au moins une couche de revêtement organique, caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape de pollution par au moins une couche de revêtement organique dudit support revêtu par un revêtement hydrophobe, et - une étape de décapage de la couche de revêtement organique via un média sous une pression d'au moins 5 bars, ledit média consistant en: - de l'air comprimé projeté à un débit d'au moins 1000 litres/min, avec une buse standard ou spécifiquement conçue pour l'application, ou - des pellets de glace sèche obtenus par compression de gaz de dioxyde de carbone (CO2), lesdits pellets ayant leur plus grande dimension comprise entre 1.7 et 50mm et une dureté comprise entre 0.5 et 2 sur l'échelle de MOHS, sous une pression d'au moins 5 bars, ou - de l'eau sous haute pression chargée ou non d'abrasif. Selon une mise en oeuvre, ladite couche de revêtement organique consiste notamment en une couche de peinture, ou une couche de poudre, ou une couche de liquide solvantée, ou une couche de vernis, ou une couche de laque. 3036989 2 Selon une mise en oeuvre, ledit revêtement hydrophobe présente un angle de contact supérieur à 90 degrés. Selon une mise en oeuvre, ledit revêtement hydrophobe présente un angle de contact compris entre 90 et 150 degrés. 5 Selon une mise en oeuvre, ledit revêtement hydrophobe présente un angle de contact supérieur à 150 degrés. Selon une mise en oeuvre, ledit revêtement hydrophobe présente un angle de contact compris entre 150 et 175 degrés. Selon une mise en oeuvre, l'étape de décapage est réalisée sous une pression 10 comprise entre 5 et 7 bars pour l'air comprimé et les pellets de glace sèche et entre 100 et 250 bars pour l'eau. Selon une mise en oeuvre, l'étape de décapage est réalisée à partir d'une alimentation par air comprimé sous un débit situé entre 1000 et 4000 litres/minute. 15 Selon une mise en oeuvre, l'étape de décapage est réalisée à partir de pellets ayant typiquement une forme cylindrique de diamètre compris entre 3 et 5mm et de longueur comprise entre 5 et 1 Omm. Selon une mise en oeuvre, ledit revêtement hydrophobe est formulé de manière à obtenir une surface texturée favorable à un phénomène de cavitation lié à une 20 formation de turbulences générées par une pression incidente dudit média au contact d'une rugosité du revêtement organique dont un profil épouse un profil texturé correspondant dudit revêtement hydrophobe, afin d'accélérer un phénomène de dérochage. Selon une mise en oeuvre, un robot comportant des buses pour projeter ledit média 25 réalise des mouvements d'oscillation à l'approche d'une zone à décaper, afin d'amplifier par rapport à la surface texturée du revêtement hydrophobe, la formation de turbulences nécessaire au phénomène dérochage. Selon une mise en oeuvre, ledit revêtement hydrophobe présente une conductivité non nulle. Cette conductivité sera prévue notamment pour les applications de 30 peinture par projection électrostatique afin de favoriser l'écoulement des charges électrostatiques vers la masse. Selon une mise en oeuvre, ledit support est revêtu d'au moins deux couches de revêtement hydrophobe. 3036989 3 Selon une mise en oeuvre, ledit procédé comporte une étape de dépose dudit revêtement hydrophobe comprenant: - une étape de préparation de surface réalisée par micro-abrasion en vue de créer une rugosité dudit support à partir d'un abrasif de dureté de 5 à 7 sur l'échelle de 5 MOHS et une granulométrie comprise entre 0.4 et 0.7mm, - une étape de projection électrostatique dudit revêtement hydrophobe, et - une étape de cuisson réalisée entre 380 et 420 degrés avec une durée de stationnement dans le four variant de 15 minutes à 45 minutes par couche, et - une étape de refroidissement sous atmosphère non contrôlée. lo Selon une mise en oeuvre, l'étape de décapage comprend une étape de projection d'air comprimé ou de pellets ou d'eau sous haute pression, via des buses. Selon une mise en oeuvre, lesdites buses sont déplacées selon un mode manuel. Selon une mise en oeuvre, lesdites buses sont déplacées suivant un mode de va 15 et vient automatisé dans une seule dimension de l'espace. Selon une mise en oeuvre, lesdites buses sont déplacées suivant un mode robotisé dans au moins deux dimensions de l'espace. Selon une mise en oeuvre, une trajectoire desdites buses varie en fonction d'une géométrie dudit support, un appel de trajectoire étant effectué au moyen d'un 20 identifiant associé audit support. Selon une mise en oeuvre, une trajectoire du robot établie par apprentissage en mode de déplacement manuel desdites buses, comprendra, en particulier, des mouvements d'oscillation à l'approche de la zone à décaper, afin d'augmenter encore, par rapport à la surface texturée du revêtement hydrophobe, la turbulence 25 d'air nécessaire au dérochage de la peinture. Selon une mise en oeuvre, dans le cas de décapage par air comprimé, les dites buses pourront être assemblées et articulées pour offrir une puissance de turbulence importante et permettre, ainsi, un temps de cycle de décapage le plus bas possible du profil du support. 30 Selon une mise en oeuvre, ledit procédé comprend une étape de contrôler au moyen d'un dispositif de vision, par comparaison de brillance ou de colorimétrie, l'absence de revêtement organique. Ce moyen de contrôle agit sur la trajectoire du robot afin de boucler le programme de travail. 3036989 4 Selon une mise en oeuvre, ledit procédé comprend en outre une étape de brossage au moyen de brosses dont les poils sont déterminés en fonction de la nature de ladite couche de revêtement organique. Selon une mise en oeuvre, ledit procédé comporte une étape de blesser ladite 5 couche de revêtement organique, au moyen d'un organe contondant ayant un mouvement mécanisable susceptible de provoquer une discontinuité de ladite couche afin que le média puisse s'introduire entre ladite couche et le revêtement hydrophobe, avant de réaliser l'étape de décapage. Selon une mise en oeuvre, ledit procédé s'effectue à l'intérieur d'un module, intégré 10 à une ligne de traitement, de préférence localisé entre des postes de déchargement et chargement de pièces, et dans lequel une pression d'air comprimé descendante permet à des éclats de revêtement organique de rester au sol et de remplir une trémie dont un remplissage est contrôlé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen 15 des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe d'un support recouvert d'une couche de revêtement hydrophobe et d'une couche de revêtement organique; La figure 2 illustre l'angle de contact d'une goutte de liquide sur une surface plane 20 recouverte du revêtement hydrophobe; La figure 3 montre un premier mode de réalisation d'un module de décapage selon la présente invention; La figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation d'un module de décapage selon la présente invention; 25 Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. La figure 1 montre une vue en coupe d'un support 10 prenant par exemple la forme d'une balancelle sur lequel est déposé un revêtement hydrophobe 11. La balancelle pourra être réalisée en métal ou dans un matériau plastique ou 30 composite. Le support 10 pourra prendre une forme autre qu'une balancelle, comme notamment un outillage ou un substrat utilisé dans les industries manufacturières. Le revêtement hydrophobe 11 comprend des composants issus de la famille des fluoropolymères ainsi que des charges thermoplastiques 13. Le revêtement hydrophobe 11 est de préférence formulé, de manière à obtenir une 35 surface externe (celle située du côté opposé au support 10) texturée favorable à 3036 989 5 un phénomène de cavitation représenté par les flèches F lié à l'énergie cinétique du média 18 projeté sur le revêtement organique 12 à décaper par une buse 17. On accélèrera le temps de cycle de la phase de décapage décrite plus en détails ci-après. 5 Plus précisément, le phénomène de cavitation est lié à la formation de turbulences générées par la pression incidente du média 18 (air comprimé, glace cryogénique ou eau) au contact de la rugosité du profil de peinture dont l'amplitude est déterminée par la formulation du revêtement hydrophobe 11. Ces turbulences augmentent avec le relief de surface et exercent une action mécanique de 10 cisaillement dans l'épaisseur du revêtement 12 dans laquelle elles libèrent l'énergie qu'elles ont accumulée. Les rugosités seront au minimum de 50 % de la hauteur h des charges thermoplastiques additionnées pour obtenir un effet de cavitation efficace. La granulométrie des charges thermoplastiques se situe entre 10pm et 50pm et vaut 15 typiquement 30pm. Il est à noter qu'avec de l'eau, il y aura formation de micro-bulles qui auront le même effet mécanique puisque en implosant au contact de la surface de peinture, elles accélèrent leur phénomène de dérochage. Toutefois, le décapage pourrait également fonctionner sans la texture du 20 revêtement hydrophobe 11, dans la mesure où un revêtement lisse de type téflon, PTFE (Polytetrafluoroéthylène), ou tout autre revêtement hydrophobe lisse pourrait fonctionner dans certaines configurations planes de profil de surface à décaper. Le revêtement hydrophobe 11 pourra présenter un angle de contact 0 appelé aussi 25 angle liquide-solide représenté sur la figure 2 compris entre 90 et 150 degrés. En variante, le revêtement hydrophobe 11 présente un angle de contact supérieur à 150 degrés. On parle alors de revêtement hyper-hydrophobe. L'intérêt d'un revêtement hyper-hydrophobe est qu'il peut être cuit à des températures inférieures à celles précitées, ce qui facilite son application sur des supports 10 30 réalisés en matériau plastique ou composite. Afin de recouvrir le support 10 du revêtement hydrophobe 11 ayant un angle de contact 0 compris entre 90 et 150 degrés, la surface du support 10 est préparée par micro-abrasion en vue de créer une rugosité du support 10 à partir d'un abrasif de dureté de 5 à 7 sur l'échelle de MOHS et une granulométrie comprise entre 0.4 35 et 0.7mm. Le revêtement hydrophobe 11 est ensuite déposé sur le support 10 par projection électrostatique. Le support 10 est ensuite cuit dans un four à une température comprise entre 380 et 420 degrés avec une durée de stationnement 3036 989 6 comprise entre 15 minutes et 45 minutes par couche. Le support 10 recouvert du revêtement hydrophobe 11 est refroidi sous atmosphère non contrôlée, par exemple à l'air ambiant. Dans le cas d'application de revêtement hyperhydrophobe 11 ayant un angle de 5 contact 0 supérieur à 150 degrés, et de préférence entre 150 et 175 degré, il pourra être fait appel à des technologies de projection plasma pour assurer la micro-texturation du support 10. Les étapes de projection électro-statique, de cuisson, et de refroidissement sont répétées au moins deux fois afin d'obtenir un support 10 revêtu d'au moins deux 10 couches de revêtement hydrophobe 11. Pour les applications de peinture par projection électrostatique, le revêtement hydrophobe 11 présente une conductivité non nulle, afin de favoriser l'écoulement des charges électrostatiques vers la masse. Cette conductivité sera adaptable par addition de particules du type noir de 15 carbone ou graphite favorables à la conductivité du revêtement 11. Lors de l'utilisation de la balancelle 10 portant des pièces sur lesquelles est appliquée une couche de revêtement organique en usine, le support 10 est pollué par cette couche de revêtement organique référencée 12. La couche de revêtement organique 12 consiste notamment en une couche de peinture, ou une 20 couche de poudre, ou une couche de liquide solvantée ou non, ou une couche de vernis, ou une couche de laque, ou tout autre revêtement analogue. Le module 15 représenté sur la figure 3, permet d'assurer le décapage de la couche de revêtement organique 12. A cet effet, le module 15 comporte un 25 portique 16 muni de buses 17 permettant de projeter un média 18 sur la couche de revêtement organique 12 sous une pression d'au moins 5 bars, et de préférence comprise entre 5 et 7 bars. Le média 18 pourra consister en de l'air comprimé projeté à un débit d'au moins 1000 litres/min, par exemple entre 1000 litres/min et 4000 litres/min, et de préférence situé entre 1500 et 3000 litres/minute. 30 Alternativement, le média 18 pourra consister en des pellets de glace sèche obtenus par compression de gaz de dioxyde de carbone (CO2). Les pellets ont leur plus grande dimension comprise entre 1.7 et 50mm et une dureté comprise entre 0.5 et 2 sur l'échelle de MOHS. Les pellets présentent avantageusement une forme cylindrique de diamètre compris entre 3 et 5mm 35 et de longueur comprise entre 5 et 10mm. Alternativement, le média 18 pourra consister en de l'eau sous haute pression chargée ou non d'abrasif. L'eau est avantageusement projetée sous une pression comprise entre 100 et 250 bars. 3036989 7 En l'occurrence, la balancelle 10 portée par un convoyeur 21 comporte des éléments d'accroche 22 des pièces à peindre agencés suivant une structure en râteau. Les buses 17 sont positionnées en quinconce par rapport aux éléments 5 d'accroche 22, en sorte que chaque buse 17, à l'exception d'une des buses 17 d'extrémité, est positionnée entre deux éléments d'accroche 22 horizontaux successifs. Un guide de maintien vertical 23 assure le maintien de la balancelle 10 lors de l'opération de décapage à haute pression. Une unité de contrôle 24 commande le mouvement automatisé de translation en lo va et vient des buses 17 suivant une direction horizontale Dl. L'unité de contrôle 24 pourra faire varier la distance suivant laquelle les buses 17 sont déplacées en fonction de la géométrie de la balancelle 10. Dans la variante de réalisation montrée sur la figure 4, les buses 17 sont portées par un robot 27 apte à se déplacer suivant les trois dimensions de l'espace en 15 suivant le défilement du convoyeur 21. Comme précédemment, l'unité de contrôle 24 commande la trajectoire des buses 17 en fonction de la géométrie de la balancelle 10. L'appel de la trajectoire à suivre par les buses 17 dans le mode va et vient ou dans le mode robotisé est effectué par la lecture d'un identifiant 28, tel qu'un code barre 20 fixé sur la balancelle 10, auquel une trajectoire est associée dans une mémoire de l'unité de contrôle 24. En variante, l'appel de la trajectoire pourra être effectué par un système d'imagerie apte à reconnaître la référence de la balancelle. Le système d'imagerie pourra également être utilisé pour contrôler la qualité du décapage par exemple par analyse de différence de couleurs, de façon à pouvoir réinitialiser un 25 cycle si nécessaire. En variante, des buses 17 seront associées à un pistolet déplacé manuellement par un opérateur. De préférence, les zones décapées sont brossées de façon à éviter la présence de toute particule sur le support 10. A cet effet, comme cela est illustré sur la figure 30 3, un portique 31 comporte des brosses rotatives 32 dont les poils sont déterminés en fonction de la nature de la peinture. Le nombre de brosses 32 utilisé est lié à la hauteur de la balancelle 10. Dans l'exemple de réalisation, le portique 31 est apte à se déplacer en va et vient suivant la direction Dl; tandis que les brosses 32 peuvent également se déplacer en va et vient suivant une direction verticale D2. 3036 989 8 Par ailleurs, afin de faciliter le décapage, on utilise un organe 35 plastique ou métallique, prenant par exemple la forme d'une fourchette, apte à blesser la couche de revêtement organique 12 mais non susceptible d'altérer l'intégrité du revêtement hydrophobe 11. Cet organe 35 sera piloté par l'unité de contrôle 25 5 avant de commencer l'étape de décapage. Il est à noter que l'étape de dépose du revêtement hydrophobe et l'étape de décapage peuvent être mises en oeuvre sur des sites industriels différents. Le procédé est de préférence mis en oeuvre à l'intérieur d'un module 40 (cf. figure 4), intégré à la ligne de traitement, de préférence localisé entre les postes de 10 déchargement et chargement de pièces. On prévoit, en outre, de préférence, un système d'orientation des éclats de revêtement organique 12 générant une pression d'air comprimé descendante Pdesc permettant à des éclats de revêtement organique de rester au sol et de remplir au moins une trémie 41 dont un remplissage est contrôlé. Le trop-plein de cette trémie 41 sera ainsi contrôlé 15 visuellement (on prévoit alors un tunnel translucide pour réaliser le module 40) et/ou par un capteur par exemple de poids ou de niveau. Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution par tous autres équivalents. 20 REVENDICATIONS1. Procédé de décapage d'un support (10) recouvert d'au moins une couche de revêtement organique (12), caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape de pollution par au moins une couche de revêtement organique (12) dudit support (10) revêtu par un revêtement hydrophobe (11), et - une étape de décapage de la couche de revêtement organique (12) via un média (18) sous une pression d'au moins 5 bars, ledit média (18) consistant en: - de l'air comprimé projeté à un débit d'au moins 1000 litres/min, ou - des pellets de glace sèche obtenus par compression de gaz de dioxyde de carbone (CO2), lesdits pellets ayant leur plus grande dimension comprise entre 1.7 et 50mm et une dureté comprise entre 0.5 et 2 sur l'échelle de MOHS, ou - de l'eau sous haute pression chargée ou non d'abrasif. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit revêtement hydrophobe (11) présente un angle de contact supérieur à 90 degrés. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de décapage est réalisée à partir de pellets ayant typiquement une forme cylindrique de diamètre compris entre 3 et 5mm et de longueur comprise entre 5 et lOmm. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit revêtement hydrophobe (11) est formulé de manière à obtenir une surface texturée favorable à un phénomène de cavitation lié à une formation de turbulences générées par une pression incidente dudit média (18) au contact d'une rugosité du revêtement organique (12) dont un profil épouse un profil texturé correspondant dudit revêtement hydrophobe (11), afin d'accélérer un phénomène de dérochage. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un robot comportant des buses pour projeter ledit média (18) réalise des mouvements d'oscillation à l'approche d'une zone à décaper, afin d'amplifier par rapport à la surface texturée du revêtement hydrophobe (11), ladite formation de turbulences nécessaire au phénomène de dérochage. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit revêtement hydrophobe (11) présente une conductivité non nulle. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de dépose dudit revêtement hydrophobe (11) comprenant: 3036989 10 - une étape de préparation de surface réalisée par micro-abrasion en vue de créer une rugosité dudit support (10) à partir d'un abrasif de dureté de 5 à 7 sur l'échelle de MOHS et une granulométrie comprise entre 0.4 et 0.7mm, une étape de projection électrostatique dudit 5 revêtement hydrophobe (11), et - une étape de cuisson réalisée entre 380 et 420 degrés avec une durée de stationnement dans le four variant de 15 minutes à 45 minutes par couche, et - une étape de refroidissement sous atmosphère non contrôlée. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en 10 ce qu'il comprend une étape de contrôler au moyen d'un dispositif de vision, par comparaison de brillance ou de colorimétrie, l'absence de revêtement organique. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de blesser ladite couche de revêtement organique (12) au moyen d'un organe contondant ayant un mouvement mécanisable 15 susceptible de provoquer une discontinuité de ladite couche (12) afin que le média (18) puisse s'introduire entre ladite couche (12) et le revêtement hydrophobe (11), avant de réaliser l'étape de décapage. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre à l'intérieur d'un module (40), intégré à une ligne de 20 traitement, de préférence localisé entre les postes de déchargement et chargement de pièces, et dans lequel une pression d'air comprimé descendante (Pdesc) permet à des éclats de revêtement organique de rester au sol et de remplir une trémie (41) dont un remplissage est contrôlé. ^