Les collègues et les pairs des services techniques sur le terrain peuvent fréquemment rencontrer des problèmes lors de la construction où les revêtements ne parviennent pas à adhérer correctement aux bords, aux angles vifs ou aux zones pointues des composants structurels, entraînant une exposition du substrat ou une rouille précoce. J'ai été confronté à ce problème plusieurs fois dans mon travail. Explorons ce problème en détail.
1. "Taux de rétention des bords" ou "Taux de couverture des bords"
Aperçu du problème :
Lorsque des matériaux de revêtement sont appliqués sur les bords vifs des structures en acier, un problème courant est une mauvaise couverture des bords, des angles ou des pointes (collectivement appelés bords). Ceci est particulièrement visible avec les revêtements de couleur claire, souvent suivi d'une rouille précoce.
Perspective traditionnelle :
Dans l'industrie de l'électro-revêtement, on croit généralement que la réduction de l'épaisseur du revêtement sur les bords, causée par le retrait du film de revêtement pendant le séchage et le durcissement, est la principale raison de la corrosion localisée sur les bords. Cependant, ce point de vue peut ne pas être valable d'un point de vue mécanique ou pratique.
2. Discussion sur le "Taux de rétention des bords" ou le "Taux de couverture des bords"
Le concept de "taux de rétention des bords" ou de "taux de couverture des bords" est souvent discuté, mais il peut ne pas expliquer pleinement pourquoi la corrosion se produit sur les bords. De plus, les méthodes d'essai actuelles peuvent ne pas fournir de preuves fiables pour valider l'efficacité du revêtement des bords.
Les bords des structures en acier sont parmi les zones les plus difficiles à protéger contre la corrosion, généralement là où deux plans se croisent à un angle de 90 °. La vision traditionnelle attribue la corrosion à ces bords à une épaisseur de film sec (EFS) réduite au bord, causée par le retrait du film de revêtement pendant le durcissement ou le séchage. La capacité à maintenir une EFS suffisante au bord est appelée taux de rétention des bords, défini par des normes telles que MIL-PRF-23236D et NACE TM0304. Ces normes mesurent le taux de rétention des bords comme le rapport de l'EFS au bord à l'EFS sur les surfaces planes adjacentes, exprimé comme :
Selon MIL-PRF-23236D, un revêtement est considéré comme résistant aux effets de bord si le taux de rétention des bords moyen sur trois échantillons d'essai est de 70 %, sans qu'aucun échantillon unique ne soit inférieur à 50 %.
3. Un taux de rétention des bords de 70 % garantit-il la résistance à la corrosion ?
3.1 Réponse : Probablement pas
Le concept de rétention des bords pour la protection contre la corrosion et la reproductibilité ou la pertinence des essais de taux de rétention des bords peuvent présenter plusieurs problèmes :
De la définition, la rétention des bords réussie dépend d'une EFS constante sur les surfaces planes et le bord. Un défi clé consiste à s'assurer que l'épaisseur du film humide (EFH) au bord correspond à celle des surfaces planes. Pour une comparaison valable, l'EFH sur les deux zones doit être uniforme pendant l'application, de sorte que l'EFS après séchage/durcissement soit comparable, en supposant qu'aucune force externe n'affecte le revêtement. Ni MIL-PRF-23236D ni NACE TM0304 n'exigent la mesure de l'EFH au bord, ce qui rend impossible de confirmer si un revêtement suffisant ou excessif a été appliqué au bord.
Exemple :Si un revêtement avec une teneur en solides de 50 % est appliqué à 250 µm d'EFH sur une surface plane, l'EFS sera de 125 µm. Cependant, si seulement 150 µm d'EFH sont appliqués au bord en raison de variations d'application, l'EFS résultante sera de 75 µm, ce qui donne un taux de rétention des bords de 60 %, ne répondant pas à l'exigence minimale de 70 %. Sans connaître l'EFH au bord, il n'est pas clair si l'EFS réduite est due à des forces externes ou à une application inégale. De plus, les mesures d'EFS sur les surfaces planes peuvent varier, et les normes ne précisent pas combien de mesures sont nécessaires ni où elles doivent être prises. Par exemple, si une surface plane a une EFS de 150 µm et une autre de 100 µm, l'EFS moyenne est de 125 µm, mais cette moyenne manque de pertinence lorsqu'on la compare à l'EFS du bord. Le contour de surface du bord a également un impact significatif sur les mesures d'EFS sur les surfaces planes.
3.2 Méthodes d'application des revêtements :
La méthode d'application des revêtements peut affecter l'épaisseur. L'application par pulvérisation sur les bords peut entraîner un revêtement inégal :
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La pulvérisation directe sur les surfaces planes peut laisser les bords non revêtus ou sous-revêtus.
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La pulvérisation en angle peut sur-revêtir les bords tout en sous-revêtant les surfaces planes.
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La pulvérisation directe sur les bords peut réduire l'épaisseur du revêtement au bord.
MIL-PRF-23236D exige de pulvériser d'abord les surfaces planes, puis de pulvériser directement sur les bords. Cette méthode peut accumuler suffisamment de revêtement autour du bord, mais réduire l'épaisseur directement au bord.
4. Conclusion
Ce qui précède indique que, bien que le taux de rétention des bords puisse servir d'indicateur de la protection contre la corrosion des bords, les défauts des méthodes d'essai compromettent la capacité à le mesurer de manière significative. Ces limites mettent en évidence la nécessité d'améliorer les protocoles d'essai pour garantir des performances fiables du revêtement des bords.