Dr. Prepper — Édition 8

Longévité des revêtements grâce à une préparation de surface appropriée

Dans cette huitième édition de Dr. Prepper, nous continuons d’examiner pourquoi une préparation de surface appropriée est primordiale et comment le Bristle Blaster offre des niveaux de préparation de surface exceptionnellement élevés.

Une préparation de surface et une application de revêtement insuffisantes peuvent entraîner une dégradation prématurée du revêtement, notamment par une perte d’adhérence et un risque accru de corrosion.

Des normes appropriées et bien définies existent depuis de nombreuses années, mais elles ne sont pas toujours appliquées, ou du moins pas toujours correctement.

Alors, que devez-vous prendre en compte pour réussir une préparation de surface appropriée ?

Le RED PAPER régulier de MontiPower^®. Rempli de faits bons à savoir – et indispensables à savoir – sur la préparation de surface la plus optimale depuis 1987.

Dr Prepper a mené une étude afin d’examiner la préparation de surface obtenue avec le Bristle Blaster en comparaison avec le sablage abrasif et les brosses métalliques rotatives conventionnelles. Nous avons sélectionné 3 surfaces de départ différentes pour notre étude – « calamine », « rouille » et « laminé à froid » – en acier non revêtu. Les surfaces préparées ont été caractérisées par leur degré de préparation et par une série de paramètres de rugosité. Des éprouvettes revêtues conformément à la norme DIN EN ISO 12944-6:1998 ont été exposées à différents niveaux de corrosion selon la catégorie de corrosivité C3, avec une durée de protection moyenne.

Bristle Blaster version électrique

Le premier outil sélectionné pour l’étude était le Monti Bristle Blaster électrique type 3200. Nous l’avons examiné avec différentes configurations de bandes afin d’évaluer son potentiel de rugosification. Dans le premier cas, la bande en acier au carbone de 23mm a été utilisée seule, tandis que dans le second cas, nous avons utilisé des bandes 2 x 11mm côte à côte. La vitesse à vide de l’outil utilisé était de 3200 RPM. Pour la préparation de surface, soit 1 brosse d’une largeur de 23mm a été utilisée seule, soit 2 brosses d’une largeur de 11mm ont été utilisées côte à côte.

Pour le sablage abrasif, un mélange de granulés angulaires de fonte d’une granulométrie de 0,1 à 1,0mm a été utilisé avec une pression de projection d’environ 6 bar.

Pour les essais, nous avons utilisé des éprouvettes de 150 x 100 mm d’une épaisseur de matériau de 3mm. Pour les états de départ A et C, nous avons utilisé de l’acier laminé à chaud S 235 JR et, pour l’acier laminé à froid, du DC 01.

Figure 1 : Brosse métallique rotative conventionnelle pour comparaison

La troisième méthode employée était une perceuse à main électrique équipée d’une brosse métallique rotative conventionnelle d’un diamètre de 75mm et d’une largeur de 8-10mm. La vitesse de rotation était de 600 RPM (voir Figure 1).

La méthode de bristle blasting a été évaluée pour la préparation de surface conformément à la norme ISO8501-1. En détail, les résultats suivants ont été obtenus pour différents états initiaux (voir Tableau 1 et Figures 3 à 14 dans l’annexe PDF à télécharger ci-dessous).

En revanche, et selon l’état initial de l’éprouvette, le brossage métallique rotatif conventionnel laissait des résidus de calamine ou de rouille à la surface de l’éprouvette.

Le Bristle Blaster n’a laissé aucun résidu sur la surface après traitement.

Pour caractériser le profil de rugosité, différents indicateurs de rugosité ont été utilisés conformément à la norme DIN EN ISO 4287, qui décrivent la rugosification dans les directions verticale et horizontale :

« La rugosité obtenue par bristle blasting soutient favorablement la comparaison avec le sablage abrasif. »

Plus précisément, les résultats suivants ont été obtenus pour les états initiaux A, C et laminé à froid avec des brosses Bristle Blaster neuves (voir Tableau 2 dans le PDF à télécharger ci-dessous) :

Rugosification par bristle blasting (largeur 23mm)

Rz : 74 - 92 μm (dépassant 60 μm)

RPc : 20-22 pics/cm

Rugosification par bristle blasting (largeur 2 x11 mm)

Rz : 60 μm atteints deux fois (61 - 84 μm), une fois 54 μm

RPc : 22-24 pics/cm

Comparaison :

Sablage abrasif

Rz : 69 - 75 μm (dépassant 60 μm)

RPc : 26 - 30 pics/cm

Brosse métallique rotative

Rz : 7 - 24 μm

RPc : 11-32 pics/cm

Le Bristle Blaster équipé de bandes de 23mm ou de 2 x 11mm a obtenu des profils de rugosité très similaires à ceux du sablage abrasif, malgré une certaine irrégularité avec les bandes de 2 x 11mm. La rugosité de surface Rz et le nombre de pics RPc étaient également très similaires.

La brosse métallique rotative conventionnelle, en revanche, n’a produit qu’une rugosité Rz de 7-24 um. Cette méthode ne satisfait donc aux exigences d’un revêtement qu’avec des restrictions.

4,1 Système de revêtement et paramètres requis

Les méthodes de préparation de surface ont été testées sur des systèmes de revêtement d’une épaisseur totale de 60 um, adaptés à la catégorie de corrosivité C3 à moyen terme et qui tolèrent une préparation de surface par des méthodes mécaniques manuelles :

Primaire

Esters de résine époxy, épaisseur de revêtement recommandée : 80 μm Agent pénétrant

Couche de finition

Acrylate d’alkyle, combinaison de résines synthétiques, épaisseur de revêtement recommandée : 80 μm

Selon la norme DIN EN ISO 12944-6:1998, les paramètres suivants sont requis pour l’exposition à la corrosion artificielle :

• Paramètre de quadrillage (DIN EN ISO 2409) : 0 ou 1

• Essai d’arrachement (DIN EN ISO 4624) : aucune rupture jusqu’au support (A/B) autorisée (sauf pour des valeurs d’arrachement de 5 MPa et plus)

• Degré de cloquage (DIN EN ISO 4628-2) : 0 (SO)

• Degré d’enrouillement (DIN EN ISO 4628-3) : Ri 0

• Degré de craquelage (DIN EN ISO 4628-4) : 0 (SO)

• Degré d’écaillage (DIN EN ISO 4628-5) : 0 (SO)

• Corrosion à la rayure (DIN EN ISO 4628-8) : 1 mm (valeur maximale)

Les éprouvettes ont été préparées individuellement, uniquement sur la face avant, par sablage ou brossage.

4,2 Exposition à la condensation continue selon DIN EN ISO 6270-1

Les résultats suivants ont été obtenus après exposition des éprouvettes revêtues à une condensation continue selon DIN EN ISO 6270-1 pendant une durée de 120 heures (voir Tableaux 3 et 4 dans le PDF à télécharger ci-dessous) :

• Méthodes de préparation : rugosification par bristle blasting, sablage, sablage abrasif, brossage métallique rotatif

• États initiaux : A (calamine fine), laminé à froid (K)

Résultats

• Paramètre de quadrillage : échec (sauf A Sa 2 ½, sablage)

• Rupture d’adhérence A/B : réussi (en général, aucune défaillance d’adhérence du revêtement)

• Degré de cloquage : réussi

• Degré d’enrouillement : réussi

• Degré de craquelage : réussi

• Degré d’écaillage : réussi

Quels que soient la méthode de préparation et l’état initial, des résultats largement similaires ont été obtenus après 120 heures d’exposition continue à la condensation (DIN EN ISO 6270-1).

4,3 Exposition au brouillard salin neutre selon DIN EN ISO 9227

Les résultats suivants ont été obtenus après exposition des éprouvettes revêtues au brouillard salin neutre selon DIN EN ISO 9227 pendant une durée de 240 heures (voir Tableaux 5 et 6 dans le PDF à télécharger ci-dessous) :

• Méthode de préparation : rugosification par bristle blasting, sablage abrasif, brossage métallique rotatif

• États initiaux : A (calamine fine), laminé à froid (K)

Résultats

• Paramètre de quadrillage : échec

• Rupture d’adhérence A/B : réussi (en général, aucune rupture d’adhérence)

• Degré de cloquage : réussi

• Degré d’enrouillement : réussi

• Degré de craquelage : réussi

• Degré d’écaillage : réussi

Corrosion à la rayure (valeur maximale)

• Rugosification par bristle blasting : partiellement réussi

• Sablage abrasif : partiellement réussi

• Brossage conventionnel : réussi

Délaminage à la rayure (moyenne)

• Rugosification par bristle blasting : 7 - 10 mm

• Sablage abrasif : A : 8 - 10 mm, laminé à froid : 4 - 5 mm

• Brossage conventionnel : 13 - 20 mm

Quels que soient la méthode de préparation et l’état initial, des résultats largement similaires ont été obtenus après 240 heures d’exposition au brouillard salin neutre (DIN EN ISO 9227). Le délaminage à la rayure constitue une exception. Avec le brossage conventionnel, cette valeur est environ multipliée par deux, jusqu’à 20 mm.

La rugosification par bristle blasting et le sablage abrasif ont tous deux atteint des degrés de préparation de surface similaires, correspondant largement à Sa 2½.

Le bristle blasting avec des bandes neuves a produit une rugosité de surface normalement comprise entre 60 et 80 μm. La rugosité de surface Rz correspond à un degré de rugosité moyen (G) selon DIN EN ISO 8503-1, qui va de 60-100μm.

Les éprouvettes revêtues préparées par rugosification par bristle blasting se sont comportées de manière similaire à celles préparées par sablage abrasif après exposition à la condensation continue.

Toutes les méthodes testées se sont bien comportées lors de l’exposition au brouillard salin. Le degré de délaminage de l’éprouvette à la rayure a toutefois environ doublé lorsqu’elle était préparée par la méthode conventionnelle de la brosse rotative.

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