Qu'est-ce qu'un revêtement de conversion au chromate?
Le revêtement de conversion au chromate est un processus utilisé pour protéger l'aluminium et certains autres métaux de la corrosion, souvent appelée rouille. La corrosion résulte d'une réaction des métaux et de l'oxygène avec l'humidité ou l'eau. La rouille est un oxyde du métal, où les atomes d'oxygène réagissent chimiquement avec les atomes de métal. Si elles ne sont pas corrigées, l'oxydation ou la rouille peuvent détruire très rapidement les pièces métalliques sous des climats très humides.
Même au 21e siècle, le processus chimique permettant à des atomes de chrome de former une couche sur des surfaces métalliques n'était pas bien compris. Il était connu que les pièces métalliques trempées dans une solution aqueuse de sels de chrome et d'une petite quantité d'acide formaient une très fine couche d'oxyde de chrome à la surface. Le processus de revêtement par conversion au chromate peut être effectué à la température ambiante en quelques minutes seulement.
Tous les métaux ne peuvent pas accepter un revêtement de conversion au chromate, car le processus ne fonctionne pas bien sur le fer ou l'acier. Cependant, un revêtement de zinc peut d'abord être appliqué, la couche de chromate étant ajoutée ultérieurement. Un revêtement de chromate ne ralentit pas la rouille du fer ou de l'acier, mais protège le zinc qui protège l'acier. La couleur des revêtements au chromate varie du jaune vif au brun foncé, en partie à cause de l'épaisseur du revêtement et, dans une moindre mesure, du type de métal protégé. Les revêtements plus foncés sont généralement légèrement plus épais et offrent une meilleure protection contre la corrosion.
L'aluminium est devenu un métal populaire pour la nouvelle industrie aéronautique au début du 20e siècle. L'aluminium pur est très mou, aussi des mélanges de cuivre et d'autres métaux ont-ils été utilisés pour fabriquer des pièces légères mais résistantes pour les avions. La corrosion est rapidement devenue un problème et les peintures normales ne l'ont pas empêchée. Les revêtements à base de chrome métallique ont permis de réduire la corrosion à des niveaux acceptables.
Un revêtement de conversion au chromate est souvent appelé un film chimique, et la couche de revêtement est assez mince, contrairement à la peinture ou au zingage. Un avantage des revêtements au chromate est leur capacité à guérir eux-mêmes de petites imperfections, des frottements ou des égratignures. Les atomes de chrome peuvent se déplacer lentement dans la couche de revêtement et finissent par recouvrir de petites égratignures ou dommages. Les grandes coupures ou les zones frottées ne peuvent pas s'auto-cicatriser et nécessitent un nouveau traitement.
Plusieurs étapes de traitement sont nécessaires pour revêtir l’aluminium ou d’autres métaux. Les métaux doivent être extrêmement propres et sont généralement lavés et rincés plusieurs fois avec du savon, des solvants et de l'eau. La surface doit être préparée pour le revêtement de conversion au chromate en l'attaquant avec un mélange d'acide. La gravure est un processus dans lequel la surface métallique est rendue rugueuse en la faisant réagir avec une solution acide qui attaque chimiquement la surface métallique. Le rinçage doit être refait après la gravure et avant que le revêtement de conversion au chromate puisse être appliqué.
Le revêtement de conversion au chromate est également utile si une pièce doit être peinte; Par exemple, l'aluminium n'accepte pas bien la peinture et les surfaces peintes se dégradent très rapidement. Le prétraitement de l'aluminium avec un revêtement de chrome crée une surface qui fonctionne bien avec les peintures et permet aux compagnies aériennes commerciales de peindre les avions avec l'identification de leur entreprise. Les revêtements de chromate ne réduisent pas beaucoup la conductivité électrique, c'est-à-dire la capacité de transporter un courant électrique. Cela peut être un avantage dans les aéronefs ou autres véhicules qui transportent un courant électrique à travers des parties du cadre. Les peintures et autres revêtements forment des couches qui bloquent le flux électrique, ce qui nécessite des conceptions de câblage coûteuses.
L'utilisation de revêtements de chrome présentait un inconvénient majeur: la toxicité du chrome. Un type appelé chrome hexavalent est très toxique pour les humains et les animaux et reste longtemps dans l'environnement. L'utilisation de chrome trivalent moins toxique a commencé à la fin du 20e siècle, ce qui a eu un certain succès mais est moins efficace comme protecteur du métal que l'hexavalent. La recherche a également porté sur d’autres revêtements à base de titane et de zirconium, qui ont déjà été utilisés pour des applications industrielles.