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Le chrome hexavalent est traditionnellement présent à plusieurs stades du procédé de traitement de surface de l’aluminium comprenant le décapage acide, l’Oxydation Anodique Chromique (OAC) et le colmatage. En raison de l’interdiction par REACH du chrome hexavalent en 2024, une étude a été menée par un consortium industriel et universitaire (regroupant Mecaprotec, GIT, Ratier Figeac, Daher, Goodrich, Dassault Aviation, Liebherr, Cirimat) pour rechercher de nouveaux procédés d’Oxydation Anodique Chromique (OAC) qui ne contiennent pas de chrome hexavalent, mais présentent des propriétés d’épaisseur, de résistance à la fatigue et à la corrosion analogues à celles du Cr(VI).
Résultats de l’étude sur l’Oxydation Anodique Chromique sans Cr(VI)
Liebherr-Aerospace a publié les résultats de l’étude dans « Traitements & Matériaux » en août-septembre 2018.
Cette étude avait pour objectif de trouver une solution d’anodisation sans chrome hexavalent qui présente les mêmes caractéristiques principales que le Cr(VI) :
une résistance à la corrosion >500 heures (essai au brouillard salin) avec un maximum de 5 piqûres pour 1 dm² de surface
une épaisseur comprise entre 2 et 5 um
des performances de résistance à la fatigue supérieures ou égales à celles de l’Oxydation Anodique Chromique
L’Oxydation Anodique Chromique (OAC) est un procédé électrochimique destiné au traitement de surface des alliages d’aluminium. La pièce en aluminium est déposée dans un bain d’acide chromique où il se forme une couche d’alumine à la surface. La couche est isolante et poreuse, limitant les propriétés de résistance à la corrosion. C’est pourquoi les pièces non peintes passent au colmatage après l’anodisation.
Pour remplacer le procédé d’Oxydation Anodique Chromique, le consortium a d’abord essayé un bain d’Oxydation Anodique Sulfurique (OAS) aux paramètres spécifiques permettant d’obtenir une couche d’oxyde de 2-5 µm. Ensuite, on a ajouté les sels de sulfate de nickel pour imprégner et colmater les pores de la couche d’oxyde, ce qui améliore la résistance à la corrosion.
Malgré de bons résultats en résistance à la corrosion, le consortium n’a pas opté pour cette solution parce que les sels de sulfate de nickel sont dangereux.
Un nouveau procédé : imprégnation et colmatage
Un autre test a été réalisé sur la base d’un nouveau procédé d’imprégnation et de colmatage mis au point pour protéger les alliages d’aluminium employés en aéronautique. Ce procédé a donné des “résultats très satisfaisants”, selon Liebherr-Aerospace.
Ce nouveau procédé est le suivant :
#1 – OAS pour former une fine couche d’oxyde
#2 – Imprégnation des pores de la couche d’oxyde
#3 – Colmatage de la couche poreuse
Le premier bain imprègne de Cr(III) et de Zirconium les pores de la couche d’oxyde. Le deuxième bain contient un inhibiteur de corrosion et fait office de post-traitement, colmatant les pores pour renforcer la résistance à la corrosion.
La solution la plus prometteuse sélectionnée par le consortium était la SOCOSURF TCS/PACS.
Par rapport au procédé traditionnel, cette nouvelle solution alternative offre une très bonne protection anti-corrosion, même si les premières piqûres font leur apparition plus tôt. La résistance à la corrosion générale s’obtient plus tard qu’avec le procédé au Cr(VI).
Liebherr qualifie le SOCOSURF TCS / SOCOSURF PACS
LIEBHERR-AEROSPACE TOULOUSE a qualifié le SOCOSURF TCS / SOCOSURF PACS. La solution de conversion et de colmatage sans Cr(VI) pourra être utilisée dorénavant par LIEBHERR-AEROSPACE et ses sous-traitants.
Les produits SOCOSURF TCS / SOCOSURF PACS remplissent les spécifications suivantes :
MFT 0538 conversion des alliages d’aluminium
MFT 0536 colmatage de l’OAS fine
Collins Aerospace (anciennement UTC Aerospace Systems) choisit le SOCOSURF TCS / SOCOSURF PACS
Collins Aerospace (anciennement UTC Aerospace Systems) a choisi la solution alternative au chrome hexavalent conformément à la spécification suivante :
LGPS 1109 colmatage après anodisation à l’acide sulfo-tartrique (TSA)
Martin Goibier, Responsable des Produits de Préparation et de Protection des Surfaces chez SOCOMORE, déclare : « Nous espérons voir d’autres OEM de l’aéronautique commerciale et militaire choisir ces produits au cours des prochains mois. Ceci facilitera la mise en œuvre du SOCOSURF TCS / SOCOSURF PACS par les fournisseurs de divers rangs. »
Gamme complète de solutions en traitement de surface de l’aluminium conformes à la réglementation REACH
Marion Ely, ingénieur en Recherche-Développement, déclare : « Le SOCOSURF TCS / SOCOSURF PACS, nouveau procédé de conversion et de colmatage après anodisation, fait partie d’une gamme complète de produits de traitement de surface des alliages d’aluminium conformes à la réglementation REACH. De bons résultats ont été obtenus en résistance à la corrosion, même s’il s’agit d’un procédé sans Cr(VI). »