Les aciers pour émaillage et l'acier émaillé - ArcelorMittal
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<strong>ArcelorMittal</strong> Flat Carbon Europe<br />
<strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong><br />
<strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong><br />
Guide d’utilisation<br />
Sollight ®<br />
u s e r m a n ua l
Guide d’utilisation<br />
<strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
<strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong><br />
1 Introduction 5<br />
2 L’émail 7<br />
3 L’<strong>émaillage</strong> des <strong>aciers</strong> 13<br />
4 <strong>Les</strong> procédés d’<strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> les qualités associées 21<br />
5 La mise en forme des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> 31<br />
6 L’assemblage des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> 37<br />
7 <strong>Les</strong> propriétés d’emploi des <strong>aciers</strong> <strong>émaillé</strong>s 43<br />
8 Acier <strong>émaillé</strong> <strong>et</strong> environnement 47<br />
9 <strong>Les</strong> utilisations de l’acier <strong>émaillé</strong> 49<br />
10 Annexes 55<br />
3
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
1 Introduction<br />
L’acier <strong>émaillé</strong> est un matériau aux caractéristiques exceptionnelles<br />
qui a de multiples applications dans de nombreux domaines de la<br />
vie quotidienne.<br />
Dans la maison, il est présent dans la cuisine où il va habiller plans<br />
de travail <strong>et</strong> appareils ménagers qui seront dès lors insensibles aux<br />
dégradations de toutes sortes, aux plats brûlants comme aux aliments<br />
congelés, <strong>et</strong> qui se n<strong>et</strong>toieront d’un simple coup d’éponge.<br />
La batterie de cuisine n’est pas en reste : les casseroles <strong>émaillé</strong>es<br />
empêchent la fermentation des bactéries, n’absorbent pas les<br />
odeurs, ne sont pas attaquées par les acides alimentaires <strong>et</strong> supportent<br />
sans broncher la flamme directe. Dans la salle de bain, nous<br />
verrons des baignoires de toutes formes <strong>et</strong> de tous coloris, mattes,<br />
brillantes, satinées <strong>et</strong> insensibles aux outrages de l’eau <strong>et</strong> du temps.<br />
Enfin, il ne faut pas oublier les cuves de chauffe-eau <strong>émaillé</strong>es qui<br />
empêcheront toutes fuites d’eau.<br />
L’acier <strong>émaillé</strong> a également sa place au cœur des processus industriels,<br />
là où l’on va trouver les milieux les plus corrosifs comme<br />
l’industrie chimique ou agroalimentaire. Sa résistance aux produits<br />
chimiques <strong>et</strong> à la fermentation lui perm<strong>et</strong> de revêtir cuves de silo,<br />
de réacteurs chimiques, sécheurs, citernes <strong>et</strong> autres réservoirs<br />
de stations d’épuration. Par ailleurs, ses qualités de résistance aux<br />
hautes températures <strong>et</strong> de réflexion de la chaleur lui perm<strong>et</strong>tent de<br />
trouver sa place dans les colonnes <strong>et</strong> échangeurs thermiques. Sa<br />
résistance à l’agression des fumées de combustion font de lui un<br />
excellent candidat <strong>pour</strong> la fabrication de tuyaux de cheminée ou de<br />
tubulures d’échappement.<br />
Enfin, l’utilisation de l’acier <strong>émaillé</strong> est une solution de choix dans la<br />
construction <strong>pour</strong> l’habillage de façades de bâtiment ou la décoration<br />
intérieure. Mariage réussi entre un support en acier apportant<br />
en dot toute sa rigidité <strong>et</strong> un revêtement constitué d’émail qui<br />
conférera à l’ensemble ses qualités esthétiques, de durabilité <strong>et</strong> de<br />
n<strong>et</strong>toyabilité, il constitue un matériau digne de séduire les donneurs<br />
d’ordre les plus exigeants. De plus, l’acier <strong>émaillé</strong> peut apporter une<br />
réponse pertinente <strong>pour</strong> l’habillage des tunnels <strong>pour</strong> des raisons de<br />
n<strong>et</strong>toyage simplifié <strong>et</strong> moins coûteux <strong>et</strong> de résistance au feu.<br />
5
6<br />
1<br />
Introduction<br />
Définition<br />
L’union intime, à haute température, de deux matières aussi<br />
nobles <strong>et</strong> aussi différentes, que sont l’acier <strong>et</strong> l’émail, a donné<br />
naissance à un matériau aux propriétés remarquables <strong>et</strong> dont<br />
les applications sont multiples : l’acier <strong>émaillé</strong>.<br />
<strong>Les</strong> origines de l’utilisation de l’émail se perdent dans la nuit<br />
des temps <strong>et</strong> ses qualités ont toujours été très appréciées. <strong>Les</strong><br />
poteries <strong>et</strong> bijoux <strong>émaillé</strong>s r<strong>et</strong>rouvés sur les sites des anciennes<br />
civilisations égyptiennes <strong>et</strong> perses attestent, par la conservation<br />
de leur état d’origine, de la pérennité étonnante de ce<br />
matériau.<br />
Aujourd’hui, l’opération d’<strong>émaillage</strong> sur acier est devenue<br />
un procédé de haute technologie nécessitant l’utilisation de<br />
produits de base très sophistiqués associé à des moyens de<br />
mise en œuvre élaborés. L’acier <strong>émaillé</strong> est donc un matériau<br />
répondant aux critères de la modernité : longévité, esthétique,<br />
hygiène <strong>et</strong> respect de l’environnement.<br />
L’opération d’<strong>émaillage</strong> consiste à déposer sur une surface<br />
d’acier de qualité adéquate <strong>et</strong> préalablement préparée une<br />
ou plusieurs couches d’émail, puis à opérer une cuisson à une<br />
température comprise entre 780°C <strong>et</strong> 850°C. Elle nécessite<br />
l’intervention de trois acteurs :<br />
• le fournisseur d’acier ;<br />
• le fournisseur d’émail ;<br />
• l’émailleur qui peut, soit être intégré chez un fabricant<br />
plus important, soit intervenir en tant que sous-traitant.<br />
Une brève histoire de l’émail<br />
<strong>Les</strong> plus anciennes pièces de bijouterie <strong>et</strong> d’orfèvrerie <strong>émaillé</strong>es<br />
en «cloisonné» sur métaux (or, argent, cuivre, bronze) proviennent<br />
de Chypre <strong>et</strong> datent de l’époque mycénienne, très vraisemblablement<br />
vers le 13 ème siècle avant J.-C. C<strong>et</strong>te technique<br />
s’est répandue par la suite en Egypte puis en Grèce vers le 6 ème<br />
siècle avant J.-C.<br />
<strong>Les</strong> Celtes ont développé la méthode de l’émail «champlevé»<br />
au 3 ème siècle avant J.-C. Puis, du 6 ème au 11 ème siècle, ce fût<br />
l’âge d’or de l’<strong>émaillage</strong> durant la période byzantine. Le style<br />
byzantin imprègne ensuite toute la production occidentale au<br />
cours du 12 ème siècle, lorsque l’émail commence à se développer<br />
à Limoges.<br />
<strong>Les</strong> premiers ustensiles en fonte <strong>émaillé</strong>e datent du 18 ème siècle<br />
<strong>et</strong> apparaissent en Allemagne. La révolution industrielle du<br />
19 ème siècle autorisant la fabrication de fonte (progrès des<br />
haut-fourneaux), puis d’acier (développe ment des convertisseurs)<br />
en grande quantité a permis le développement de<br />
l’<strong>émaillage</strong> sur ces supports.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
Enfin, les procédés d’<strong>émaillage</strong> actuels se sont développés au<br />
cours du 20 ème siècle suivant les progrès liés à l’élaboration de<br />
l’acier d’une part <strong>et</strong> l’évolution des contraintes environnementales<br />
d’autre part.<br />
<strong>Les</strong> caractéristiques de l’acier <strong>émaillé</strong><br />
L’acier <strong>émaillé</strong> présente de multiples propriétés qui en font un<br />
matériau de choix <strong>pour</strong> de nombreuses applications. Ses caractéristiques<br />
résultent de la combinaison favorable des propriétés<br />
des deux matériaux qui le constituent, l’acier <strong>et</strong> l’émail. L’acier<br />
apporte sa résistance mécanique <strong>et</strong> ses qualités de mise en<br />
forme, alors que l’émail apporte l’inaltérabilité <strong>et</strong> donne tout<br />
son éclat à la surface de la pièce.<br />
Parmi ses multiples propriétés, on peut citer :<br />
• la résistance à la corrosion ;<br />
• la résistance chimique ;<br />
• la résistance mécanique des surfaces <strong>émaillé</strong>es ;<br />
• la résistance à la chaleur <strong>et</strong> au froid ;<br />
• la résistance aux chocs thermiques ;<br />
• la résistance au feu ;<br />
• ses propriétés d’hygiène <strong>et</strong> de n<strong>et</strong>toyabilité ;<br />
• la multiplicité <strong>et</strong> la stabilité des couleurs.<br />
Ces caractéristiques seront explicitées ultérieurement<br />
(voir chapitre 7 : <strong>Les</strong> propriétés d’emploi des <strong>aciers</strong> <strong>émaillé</strong>s).
2 L’émail<br />
2.1 La composition de l’émail 8<br />
2.2 La fabrication de l’émail 8<br />
2.2.1 <strong>Les</strong> étapes de fabrication de l’émail 8<br />
2.2.2 La préparation de l’émail 9<br />
2.3 <strong>Les</strong> différents types d’émaux 11<br />
2.3.1 Email <strong>et</strong> support 11<br />
2.3.2 <strong>Les</strong> différents types d’émaux <strong>pour</strong> acier 11<br />
7
8<br />
2<br />
L’émail<br />
2.1 La composition de l’émail<br />
L’émail est un verre obtenu par fusion à haute température entre<br />
1000 <strong>et</strong> 1300°C. Le principal constituant en est la silice,<br />
SiO 2 , qui est le constituant le plus important de l’écorce terrestre.<br />
La silice libre existe surtout à l’état cristallisé, le quartz,<br />
où sa pur<strong>et</strong>é dépasse les 99%. On peut la trouver également<br />
sous forme combinée dans les feldspaths, les argiles <strong>et</strong> les<br />
micas. De façon à conférer à la pièce <strong>émaillé</strong>e ses propriétés<br />
d’inaltérabilité, le verre de silice n’est pas exploitable tel quel. Sa<br />
température de fusion est trop élevée, son coefficient de dilatation<br />
trop faible par rapport à celui de l’acier <strong>et</strong> son adhérence<br />
sur l’acier nulle. Il est donc nécessaire de lui rajouter différents<br />
constituants de façon à obtenir, après différentes opérations,<br />
l’émail proprement dit. On peut classer ces constituants en<br />
quatre grandes familles, selon les propriétés qu’ils apportent<br />
à l’émail :<br />
<strong>Les</strong> réfractaires, qui apportent la structure amorphe de l’émail,<br />
<strong>et</strong> donc ses qualités de résistance mécanique. On y trouve par<br />
exemple l’alumine, Al 2 O 3 , dont le rôle est d’abaisser le coefficient<br />
de dilatation, d’augmenter la tenue à la température,<br />
aux agents chimiques <strong>et</strong> à l’abrasion, <strong>et</strong> de faciliter l’action des<br />
agents opacifiants entrant également dans la composition de<br />
l’émail.<br />
<strong>Les</strong> fondants, qui abaissent les températures de fusion <strong>et</strong> de<br />
cuisson, <strong>et</strong> qui augmentent le coefficient de dilatation. Ils sont<br />
composés principalement de borax (tétraborate de sodium<br />
sous forme anhydre Na 2 B 4 O 7 ou hydratée Na 2 B 4 O 7 , 10 H 2 O),<br />
d’oxydes alcalins tels qu’oxydes de sodium Na 2 O, potassium<br />
K 2 O, lithium Li 2 O, calcium CaO, magnésium MgO <strong>et</strong> strontium<br />
SrO. On obtient avec ces constituants des borosilicates<br />
de sodium, de potassium, de lithium, de calcium, de magnésium<br />
ou de strontium, dont le point de fusion est plus faible que celui<br />
de la silice (aux environs de 1400°C au lieu de 1720°C). Le<br />
point de fusion peut également être abaissé par addition de<br />
fluor F 2 , de trioxyde de bore B 2 O 3 <strong>et</strong> de nitrate. <strong>Les</strong> fondants,<br />
via les oxydes alcalins, augmentent le coefficient de dilatation<br />
en remplissant les «vides» de la structure de silice.<br />
<strong>Les</strong> agents d’adhérence, qui sont des oxydes métalliques qui<br />
vont intervenir dans les réactions chimiques d’oxydoréduction<br />
perm<strong>et</strong>tant l’adhérence de l’émail sur l’acier. Ces réactions vont<br />
faire intervenir également le fer <strong>et</strong> le carbone contenu dans<br />
l’acier ainsi que l’oxygène de l’air. Ils sont contenus dans l’émail<br />
de masse. Ce sont principalement des oxydes de nickel NiO,<br />
molybdène MoO, cobalt CoO, cuivre CuO, manganèse MnO 2<br />
<strong>et</strong> chrome Cr 2 O 3 .<br />
<strong>Les</strong> opacifiants <strong>et</strong> les colorants, qui apportent les qualités visuelles<br />
<strong>et</strong> tactiles aux pièces <strong>émaillé</strong>es. <strong>Les</strong> opacifiants servent<br />
à renforcer l’opacité de l’émail <strong>et</strong> sont contenus dans l’émail de<br />
couverte. <strong>Les</strong> plus courants sont le dioxyde de titane, TiO 2 ,<br />
l’oxyde d’antimoine, Sb 2 O 5 , l’oxyde de zirconium ZrO 2 <strong>et</strong><br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
l’oxyde d’étain SnO. <strong>Les</strong> colorants sont obtenus par combinaison<br />
d’oxydes minéraux. La couleur d’un émail dépend de<br />
la nature du colorant, de sa concentration dans l’émail, de la<br />
composition chimique de l’émail <strong>et</strong> des conditions de cuisson<br />
dans le four d’<strong>émaillage</strong>. Le plus souvent, la substance colorante,<br />
à l’état de fines particules, est mélangée mécaniquement<br />
à l’émail lors du broyage, avant application sur le support.<br />
2.2 La fabrication de l’émail<br />
2.2.1 <strong>Les</strong> étapes de fabrication de l’émail<br />
Dans un premier temps, les constituants de l’émail (jusqu’à 15)<br />
sont contrôlés, pesés, puis mélangés. Ensuite intervient l’étape<br />
de fusion.<br />
L’objectif de la fusion est d’uniformiser la structure amorphe<br />
finale de l’émail, <strong>et</strong> d’abaisser la température de cuisson. Pour<br />
cela, il est nécessaire de fondre le «verre» à des températures<br />
comprises entre 1100 <strong>et</strong> 1300°C, en fonction de la composition<br />
de l’émail. Le procédé le plus courant consiste à utiliser<br />
un four tunnel, qui peut être à gaz ou électrique, dans lequel<br />
le mélange est introduit à une extrémité <strong>et</strong> ressort à l’autre.<br />
La circulation à l’intérieur du four se fait par gravitation. Le<br />
mélange y reste environ une heure. A la sortie, il est refroidi<br />
rapidement, en passant tout d’abord dans un laminoir refroidi à<br />
l’eau qui forme une feuille de verre, puis dans un refroidisseur. Il<br />
finit son refroidissement lors de son concassage. C<strong>et</strong>te opération<br />
de trempe fige la structure du verre telle qu’elle est à haute<br />
température <strong>et</strong> perm<strong>et</strong> d’éviter toute séparation de phase.<br />
Un autre procédé de fusion consiste à utiliser un four rotatif<br />
dans lequel sont versés, puis mélangés <strong>et</strong> chauffés les constituants,<br />
<strong>et</strong> ensuite à couler l’émail liquide dans une fosse contenant<br />
de l’eau, de façon à le refroidir très brutalement. Après<br />
refroidissement <strong>et</strong> concassage, on obtient la fritte d’émail.
Fusion de l’émail<br />
bras de chargement<br />
2.2.2 La préparation de l’émail<br />
mélangeur<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
vis sans fin<br />
La fritte d’émail n’est pas utilisable telle quelle. Elle doit être<br />
mélangée à d’autres constituants, puis broyée. Ces opérations<br />
peuvent être effectuées, soit par le fabricant d’émail<br />
lui-même, soit par l’émailleur auquel le fabricant aura fourni les<br />
éléments nécessaires.<br />
L’émail peut être appliqué sous forme liquide. Dans ce cas,<br />
après ajout des éléments d’addition (agents de suspension,<br />
réfractaires, électrolytes, opacifiants <strong>et</strong> colorants), la fritte est<br />
broyée <strong>et</strong> mélangée à de l’eau <strong>pour</strong> former la barbotine qui sera<br />
utilisée <strong>pour</strong> des applications au trempé ou par pistolage. De<br />
plus en plus, les émailleurs, en particulier les fabricants d’électroménager<br />
qui font de grandes séries d’une seule couleur, ne<br />
souhaitent plus préparer l’émail eux-mêmes. C’est <strong>pour</strong>quoi,<br />
la poudre dite «prête à l’emploi» est apparue dans les années<br />
1980 <strong>pour</strong> simplifier la préparation de la barbotine. Elle est<br />
préparée chez le fabricant d’émail en ajoutant des produits<br />
spécifiques avant le broyage. L’émailleur n’a plus qu’à éventuellement<br />
rajouter des colorants avant de mélanger la poudre<br />
dans l’eau <strong>pour</strong> obtenir la barbotine.<br />
four<br />
température comprise entre 1100 <strong>et</strong> 1300°C<br />
durée de 1 heure<br />
laminoir<br />
plaque de verre<br />
L’émail peut également être appliqué sous forme de poudre.<br />
Elle est obtenue par broyage de la fritte. Le temps de<br />
broyage est déterminé expérimentalement. Après celui-ci, il<br />
est nécessaire de tamiser la mouture <strong>pour</strong> éliminer les parties<br />
incomplètement broyées <strong>et</strong> les résidus divers. En plus du<br />
tamisage, l’émail doit passer dans un séparateur magnétique<br />
(aimant permanent ou électro-aimant) afin d’éliminer les particules<br />
magnétiques ferreuses qui se sont mélangées à la poudre.<br />
Ces particules ont en eff<strong>et</strong> tendance à créer des «trous» dans<br />
l’émail, <strong>et</strong> donc à diminuer la protection de l’acier contre la<br />
corrosion. Enfin, les grains d’émail sont enrobés de silicone, ce<br />
qui lui perm<strong>et</strong>tra de tenir sur le support entre l’application <strong>et</strong> la<br />
cuisson. La poudre d’émail obtenue ne nécessite pas d’ajouts ou<br />
d’opérations complémentaires chez l’émailleur. Elle est directement<br />
utilisable dans les pistol<strong>et</strong>s à poudre. <strong>Les</strong> investissements<br />
nécessaires au démarrage d’un poste de poudrage sont lourds,<br />
car il doit être électrostatique <strong>pour</strong> être rentable. Cependant,<br />
ce procédé est plus économique sur le long terme.<br />
9
10<br />
2<br />
fritte<br />
d’émail<br />
L’émail<br />
La préparation de l’émail<br />
FABRICANT D’EMAIL EMAILLEUR<br />
broyage<br />
tamisage<br />
séparation magnétique<br />
enrobage de silicone<br />
ensachage<br />
ajouts spécifiques<br />
mélange<br />
broyage<br />
tamisage<br />
séparation magnétique<br />
ensachage<br />
ensachage<br />
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poudre d’émail<br />
poudre d’émail<br />
«prête à l’emploi»<br />
transport<br />
transport<br />
transport<br />
poudre d’émail<br />
délitage dans l’eau<br />
barbotine<br />
d’émail<br />
ajout d’agents colorants<br />
mélange<br />
addition d’eau<br />
broyage
2.3 <strong>Les</strong> différents types d’émaux<br />
<strong>Les</strong> émaux ont des compositions variables selon le type de<br />
support à émailler <strong>et</strong>, <strong>pour</strong> l’acier, selon le procédé d’<strong>émaillage</strong><br />
mis en œuvre.<br />
2.3.1 Email <strong>et</strong> support<br />
La composition des émaux varie <strong>pour</strong> adapter la température<br />
de cuisson de l’émail au support. Plus la cuisson d’<strong>émaillage</strong><br />
se fait à température élevée, meilleures seront les qualités de<br />
la pièce <strong>émaillé</strong>e. Toutefois, <strong>pour</strong> les métaux, la température<br />
de cuisson est limitée par le support. Il faut par exemple tenir<br />
compte des changements de phase de l’acier. De plus, il est<br />
nécessaire que le coefficient de dilatation de l’émail soit compatible<br />
avec celui du support.<br />
2.3.2 <strong>Les</strong> différents types d’émaux <strong>pour</strong> acier<br />
L’émail de masse<br />
L’émail de masse contient des oxydes métalliques (oxydes de<br />
Ni, Co, Cu) qui vont perm<strong>et</strong>tre son adhérence sur l’acier en<br />
créant des alliages avec le fer qui y est contenu (voir le souschapitre<br />
7.1, consacré aux phénomènes d’adhérence de l’émail<br />
sur l’acier). <strong>Les</strong> oxydes métalliques étant de couleur foncée, il<br />
ne peut pas exister d’émail de masse blanc.<br />
Il existe des émaux de masse plus réactifs, dont la teneur en<br />
oxydes métalliques d’adhérence est renforcée, ce qui perm<strong>et</strong><br />
d’éviter le décapage de l’acier avant <strong>émaillage</strong>. Ces émaux<br />
sont, entre autres, utilisés <strong>pour</strong> le procédé d’<strong>émaillage</strong> deux<br />
couches / une cuisson.<br />
L’émail de masse assure également la protection contre la<br />
corrosion de la pièce <strong>émaillé</strong>e. Par ailleurs, selon le type de<br />
pièce à émailler, d’autres éléments lui seront ajoutés <strong>pour</strong> lui<br />
conférer :<br />
• des propriétés antiacides (cavité de four, lèchefrites)<br />
par addition de TiO 2 ;<br />
• des propriétés antialcalines (sanitaire, lave-linge)<br />
par addition de ZrO 2 ;<br />
• une résistance à la corrosion améliorée <strong>pour</strong> les applications<br />
chauffe-eau par addition de ZrO 2 <strong>et</strong> de Al 2 O 3 .<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
<strong>Les</strong> émaux auton<strong>et</strong>toyants<br />
<strong>Les</strong> émaux auton<strong>et</strong>toyants sont utilisés dans les fours de cuisine<br />
<strong>et</strong> participent à l’élimination des graisses qui se dégagent lors<br />
de la cuisson des aliments. Il y a deux types d’émaux auton<strong>et</strong>toyants<br />
: les émaux catalytiques <strong>et</strong> les émaux pyrolytiques. On<br />
parle alors de four auton<strong>et</strong>toyant catalytique <strong>et</strong> pyrolytique.<br />
• Le n<strong>et</strong>toyage catalytique a lieu durant le fonctionnement<br />
normal du four, autour de 200°C. L’émail contient des<br />
oxydes qui vont catalyser la dégradation des graisses avec<br />
formation d’eau <strong>et</strong> de dioxyde de carbone. Par ailleurs, ces<br />
émaux sont très réfractaires, donc poreux, ce qui a <strong>pour</strong><br />
eff<strong>et</strong> d’augmenter la surface de contact entre l’émail <strong>et</strong> la<br />
graisse, <strong>et</strong> ainsi d’en faciliter son élimination :<br />
CXHYOZ + catalyseur xH2O + yCO<br />
<br />
2<br />
L’efficacité diminue au cours du temps, suite au bouchage<br />
progressif des pores.<br />
• Le n<strong>et</strong>toyage pyrolytique a lieu durant un fonctionnement<br />
à vide du four, vers 520°C. <strong>Les</strong> graisses <strong>et</strong> résidus qui se<br />
sont déposés sur les parois pendant la cuisson des aliments<br />
sont calcinés à c<strong>et</strong>te température <strong>et</strong> il reste alors un dépôt<br />
de carbone qu’il suffit d’essuyer :<br />
C X H Y O Z + chaleur xC + yH Z O<br />
Ces émaux ont un point de ramollissement supérieur à la<br />
température de pyrolyse. Ils sont brillants, non poreux <strong>et</strong><br />
extrêmement résistants aux acides <strong>et</strong> aux bases.<br />
<strong>Les</strong> émaux de couverte<br />
<strong>Les</strong> émaux de couverte vont donner à la pièce <strong>émaillé</strong>e ses<br />
qualités esthétiques. De plus, ils contribuent à améliorer la résistance<br />
chimique de la pièce <strong>émaillé</strong>e.<br />
Ne contenant absolument aucun agent d’adhérence, ils ne peuvent<br />
en aucun cas être utilisés seuls sur un support métallique.<br />
<strong>Les</strong> émaux <strong>pour</strong> cuisson à basse température<br />
Ces émaux ont été développés <strong>pour</strong> l’<strong>émaillage</strong> sur support<br />
aluminié à partir des émaux utilisés <strong>pour</strong> l’aluminium par adaptation<br />
du coefficient de dilatation.<br />
Leur température de cuisson (560°C) est plus basse que celle<br />
des émaux utilisés sur support acier nu.<br />
11
3 L’<strong>émaillage</strong><br />
des <strong>aciers</strong><br />
3.1 L’opération d’<strong>émaillage</strong> 14<br />
3.2 Le traitement de surface avant <strong>émaillage</strong> 15<br />
3.2.1 Le grenaillage 15<br />
3.2.2 Le dégraissage 15<br />
3.2.3 Le rinçage 16<br />
3.2.4 Le décapage 16<br />
3.2.5 Le rinçage acide 17<br />
3.2.6 Le nickelage 17<br />
3.2.7 Rinçage final, neutralisation <strong>et</strong> séchage 18<br />
3.3 L’application de l’émail 18<br />
3.3.1 Application par voie humide 18<br />
3.3.2 Application par voie sèche : pistolage poudre électrostatique 19<br />
3.4 Le séchage <strong>et</strong> la cuisson de l’émail 19<br />
3.4.1 Le séchage de l’émail 19<br />
3.4.2 La cuisson de l’émail 19<br />
3.4.3 <strong>Les</strong> mécanismes d’adhérence de l’émail sur l’acier 20<br />
13
14<br />
3<br />
L’<strong>émaillage</strong> des <strong>aciers</strong><br />
3.1 L’opération d’<strong>émaillage</strong><br />
L’opération d’<strong>émaillage</strong> consiste à appliquer, puis à cuire une ou<br />
plusieurs couches d’émail sur une ou deux faces d’un support<br />
acier adapté.<br />
cotation<br />
aspect adhérence<br />
0,004 0,05<br />
émail de couverte<br />
émail de masse<br />
support acier<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
%<br />
Un <strong>émaillage</strong> réussi sera caractérisé par :<br />
• une adhérence correcte de l’émail sur l’acier ;<br />
• un bon aspect de surface après cuisson de l’émail.<br />
La teneur en carbone de l’acier joue un rôle contradictoire visà-vis<br />
de ces deux propriétés. Le carbone est important <strong>pour</strong><br />
l’adhérence de l’émail, mais une teneur trop élevée entraîne<br />
une dégradation de l’aspect de surface en raison des dégagements<br />
gazeux de CO <strong>et</strong> CO 2 se produisant lors de la cuisson.<br />
C<strong>et</strong>te antinomie explique la variété des procédés d’<strong>émaillage</strong><br />
rencontrés.<br />
L’opération d’<strong>émaillage</strong> comprend généralement plusieurs<br />
étapes :<br />
• préparation de la surface de la pièce après mise en forme ;<br />
• préparation de l’émail ;<br />
• application de l’émail sur l’acier ;<br />
• séchage ;<br />
• cuisson à haute température.<br />
En fonction du type de pièce à réaliser <strong>et</strong> de l’aspect final désiré,<br />
plusieurs procédés d’<strong>émaillage</strong> peuvent être mis en œuvre :<br />
• <strong>émaillage</strong> sur support laminé à chaud ;<br />
• <strong>émaillage</strong> conventionnel (deux couches / deux cuissons) ;<br />
• <strong>émaillage</strong> masse (une couche / une cuisson) ;<br />
• <strong>émaillage</strong> blanc direct ;<br />
• <strong>émaillage</strong> deux couches / une cuisson ;<br />
• <strong>émaillage</strong> sur support revêtu métallique.
3.2 Le traitement de surface avant <strong>émaillage</strong><br />
L’objectif du traitement de surface est d’obtenir une surface<br />
compatible avec l’opération d’<strong>émaillage</strong>. Le traitement de surface<br />
comprend différentes étapes dont le nombre varie en<br />
fonction du procédé d’<strong>émaillage</strong> mis en œuvre :<br />
• grenaillage utilisé <strong>pour</strong> l’<strong>émaillage</strong> sur support laminé à chaud<br />
• dégraissage<br />
• rinçage<br />
• décapage<br />
• rinçage acide impérativement utilisé <strong>pour</strong> l’<strong>émaillage</strong> blanc direct<br />
• nickelage<br />
• rinçage<br />
• neutralisation<br />
• séchage<br />
3.2.1 Le grenaillage<br />
Le traitement de surface par grenaillage est utilisé <strong>pour</strong> les<br />
supports laminés à chaud destinés par exemple à la fabrication<br />
de fonds <strong>et</strong> viroles de chauffe-eau, ou bien la fabrication de<br />
chapeaux de brûleurs de cuisinières. Son rôle est d’augmenter<br />
la rugosité de surface de l’acier <strong>et</strong> ainsi d’améliorer l’accrochage<br />
de l’émail. En eff<strong>et</strong>, au cours de la cuisson de l’émail,<br />
les réactions chimiques émail-métal sont favorisées par une<br />
surface de contact plus développée, ce qui entraîne une augmentation<br />
de l’adhérence de l’émail sur l’acier qui, associée aux<br />
pièges chimiques à hydrogène créés lors de la fabrication de<br />
l’acier, améliore la résistance au défaut coups d’ongle.<br />
Le grenaillage est effectué sur un support non huilé de façon à<br />
éviter la pollution de la grenaille. En eff<strong>et</strong>, celle-ci, polluée par<br />
l’huile, devient moins efficace <strong>et</strong> salit la surface de l’acier. Ces<br />
salissures peuvent provoquer des refus d’émail en cas d’application<br />
humide.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
3.2.2 Le dégraissage<br />
Le but du dégraissage est de r<strong>et</strong>irer les matières exogènes<br />
présentes en surface de l’acier <strong>et</strong> provenant des étapes précédentes<br />
: huiles de protection, huiles d’emboutissage, poussières<br />
diverses. L’étape de dégraissage est donc une étape très<br />
importante dans la préparation de surface.<br />
Divers paramètres sont à contrôler :<br />
• la nature du produit dégraissant ;<br />
• la température de dégraissage, qui doit être située entre<br />
60 <strong>et</strong> 90°C selon le procédé utilisé ;<br />
• la concentration du produit dégraissant (45 à 50 g/l) ;<br />
• le pH des bains de dégraissage ;<br />
• le temps de traitement (15 mn en immersion –<br />
quelques minutes en aspersion) ;<br />
• l’action mécanique éventuelle (agitation du bain ou<br />
pression d’aspersion).<br />
Le dégraissage alcalin est le procédé le plus utilisé. <strong>Les</strong> solutions<br />
alcalines peuvent avoir trois actions physico-chimiques<br />
différentes :<br />
• la saponification : les corps gras sont dissous en présence<br />
d’une solution aqueuse de soude ou de potasse en formant<br />
des savons solubles ;<br />
• l’émulsification : les graisses sont dispersées en fines<br />
gouttel<strong>et</strong>tes par des phosphates ou des silicates ;<br />
• diminution de la tension superficielle : les molécules de<br />
graisse sont enrobées par des agents organiques, ce qui<br />
diminue les liaisons entre celles-ci <strong>et</strong> le support.<br />
Deux procédés sont utilisés : immersion (ou au trempé) <strong>et</strong><br />
aspersion. L’eff<strong>et</strong> mécanique (agitation du bain, pression d’aspersion)<br />
améliore l’efficacité du dégraissage. Concernant le<br />
dégraissage par immersion, plusieurs bains sont disposés en<br />
cascade.<br />
Un dégraissage insuffisant est générateur de défauts de surface,<br />
ce qui montre l’importance du contrôle des conditions de c<strong>et</strong>te<br />
opération. Il faut également faire attention au phénomène de<br />
résinification de l’huile sur la pièce à dégraisser, sous l’eff<strong>et</strong> de<br />
la lumière rendant le dégraissage très difficile, voire impossible.<br />
Enfin, les défauts de surface du métal (rayures, porosité, <strong>et</strong>c.)<br />
peuvent piéger des résidus d’huile qui <strong>pour</strong>ront dégazer lors de<br />
la cuisson de l’émail.<br />
15
16<br />
3<br />
L’<strong>émaillage</strong> des <strong>aciers</strong><br />
3.2.3 Le rinçage<br />
Le rinçage suit le dégraissage <strong>et</strong> il est fait en une ou plusieurs<br />
étapes :<br />
• un seul rinçage à l’eau chaude (60 à 70°C) en cas<br />
d’opérations de traitement de surface ultérieures<br />
( décapage, <strong>et</strong>c.) ;<br />
• rinçage chaud, rinçage froid <strong>et</strong> rinçage à l’eau déminéralisée<br />
s’il n’y a plus de traitement de surface ultérieur.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
3.2.4 Le décapage<br />
Le but du décapage est d’attaquer la surface de l’acier <strong>pour</strong> en<br />
augmenter la microrugosité <strong>et</strong> ainsi sa réactivité, ce qui est<br />
favorable <strong>pour</strong> l’adhérence de l’émail. Le décapage est généralement<br />
fait avec de l’acide sulfurique concentré (H 2 SO 4 )<br />
<strong>et</strong> l’attaque se fait principalement sur les joints de grains.<br />
L’intensité du décapage est mesuré par la perte en fer. Selon<br />
le procédé d’<strong>émaillage</strong> mis en œuvre, le décapage peut être<br />
léger (perte en fer = 5 g/m 2 par face) ou fort (perte en fer =<br />
25 g/m 2 par face).<br />
La réaction chimique mise en œuvre au cours du décapage est<br />
la suivante :<br />
fer + acide sulfurique fer en solution dans l’acide<br />
+ hydrogène gazeux<br />
Fe (0) + (2H + 2- + SO4 ) 2+ 2- (Fe + SO4 ) +<br />
<br />
H2<br />
<strong>Les</strong> conditions standard de décapage sont les suivantes :<br />
• température du bain d’acide : 70 à 75°C<br />
• concentration d’acide sulfurique : H 2SO 4 à 7%<br />
• temps de décapage : de 10 à 15 mn<br />
• concentration de fer dans le bain : 2 g/l<br />
Une variation, même faible, de ces conditions standard peut<br />
entraîner une variation importante de la perte en fer <strong>et</strong> ainsi de<br />
l’adhérence de l’émail.<br />
L’analyse chimique de l’acier est également un paramètre<br />
extrêmement important <strong>pour</strong> le contrôle de la perte en fer.<br />
Certains éléments tels que le phosphore, le cuivre ou le molybdène<br />
influent beaucoup sur sa valeur. Il est donc primordial<br />
que les teneurs en éléments chimiques de l’acier soient contrôlées<br />
avec une grande précision.<br />
Dans le cas de l’<strong>émaillage</strong> blanc direct, le décapage est l’étapeclé<br />
<strong>pour</strong> l’obtention d’une pièce de bonne qualité. Après décapage,<br />
le faciès observé sera en fonction de la perte en fer mesurée.<br />
<strong>Les</strong> photos ci-dessous montrent l’influence du décapage<br />
sur la surface de la pièce, notamment la microrugosité sur les<br />
grains <strong>et</strong> l’attaque des joints de grains.<br />
Décapage normal Surdécapage Surface non décapée
3.2.5 Le rinçage acide<br />
En <strong>émaillage</strong> blanc direct, nous verrons plus loin qu’il est nécessaire<br />
de déposer du nickel sur la pièce après décapage, de façon<br />
à obtenir une bonne adhérence de l’émail blanc sur l’acier.<br />
La quantité de nickel que l’on peut déposer sur une pièce <strong>pour</strong><br />
une température, un temps de nickelage <strong>et</strong> une concentration<br />
de nickel dans le bain donnés, est fonction du pH. C<strong>et</strong>te quantité<br />
est maximale lorsque le pH est égal à 2,8. Or, il se trouve<br />
qu’après l’opération de décapage, le pH à la surface de la pièce<br />
est inférieur à 1. S’il n’y a pas de rinçage après décapage, le pH<br />
restera bas <strong>et</strong> peu de nickel sera déposé. De même, s’il est procédé<br />
à un rinçage à l’eau, le résultat sera également une faible<br />
quantité de nickel déposée.<br />
Le rinçage acide a donc <strong>pour</strong> but de faire remonter le pH de la<br />
pièce, mais sans dépasser la valeur optimale.<br />
Ni déposé<br />
sans rinçage rinçage à l’eau<br />
2,8<br />
T, t, %Ni dans le bain<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
pH<br />
3.2.6 Le nickelage<br />
Le nickel joue un rôle important dans le cas du procédé<br />
d’<strong>émaillage</strong> blanc direct <strong>pour</strong> l’adhérence de l’émail. Il peut<br />
éventuellement être utilisé en faible quantité avec les procédés<br />
conventionnels (flash de nickel).<br />
La méthode la plus courante utilisée <strong>pour</strong> déposer le nickel<br />
est celle de la réaction par déplacement du nickel par le fer :<br />
2Fe + NiSO4 + H2SO4 2FeSO4 + Ni + H<br />
<br />
2<br />
Conditions :<br />
• NiSO 4 : 12 à 15 g/l<br />
• pH : 2,8<br />
• température : 70°C<br />
• temps : 7 mn<br />
De même que <strong>pour</strong> le décapage, les conditions de nickelage ont<br />
une très grande importance sur la quantité de nickel déposée.<br />
Une faible variation peut avoir de lourdes conséquences sur<br />
l’adhérence de l’émail.<br />
De façon à obtenir une bonne adhérence <strong>et</strong> un bon aspect de<br />
l’émail en <strong>émaillage</strong> blanc direct, il existe une combinaison optimale<br />
entre la perte en fer à obtenir <strong>et</strong> la quantité de nickel :<br />
• perte en fer de 25 à 50 g/m 2 par face<br />
• quantité de nickel déposée de 1 à 2 g/m 2 par face<br />
mauvaise<br />
adhérence<br />
Ni<br />
(g/m 2 /1 face)<br />
2<br />
1<br />
0,4<br />
0<br />
25 50<br />
mauvais aspect<br />
bonne adhérence<br />
bon aspect<br />
perte en fer<br />
(g/m 2 /1 face)<br />
17
18<br />
3<br />
L’<strong>émaillage</strong> des <strong>aciers</strong><br />
3.2.7 Rinçage final, neutralisation <strong>et</strong> séchage<br />
Le but du rinçage final est d’éliminer toutes les traces acides<br />
encore présentes à la surface de la pièce. Généralement, deux<br />
bains sont utilisés :<br />
• premier bain :<br />
2,5 < pH < 3,2 <strong>et</strong> T = 30 à 35°C pendant 7 mn<br />
• second bain :<br />
3,5 < pH < 4 <strong>et</strong> T = 25°C pendant 7 mn<br />
L’opération de neutralisation a <strong>pour</strong> objectif d’éliminer complètement<br />
les restes d’acide :<br />
• 10,5 < pH < 11,5 <strong>et</strong> T = 70°C pendant 7 mn<br />
A la fin de la préparation de surface, il est nécessaire que les<br />
pièces soient séchées <strong>pour</strong> éviter qu’elles ne s’oxydent avant<br />
<strong>émaillage</strong>.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
3.3 L’application de l’émail<br />
L’émail peut être appliqué par voie humide ou par voie sèche.<br />
3.3.1 Application par voie humide<br />
Il y a plusieurs façons d’appliquer l’émail par voie humide.<br />
Application au trempé<br />
La pièce à émailler est plongée dans une barbotine d’émail<br />
(mélange de poudre d’émail <strong>et</strong> d’eau), dont la densité <strong>et</strong> la<br />
viscosité sont très bien contrôlées. <strong>Les</strong> pièces sont ensuite<br />
suspendues de façon à perm<strong>et</strong>tre au surplus d’émail déposé de<br />
pouvoir s’écouler <strong>et</strong> ainsi obtenir une épaisseur déposée régulière.<br />
Ce procédé est souvent utilisé <strong>pour</strong> les pièces de géométrie<br />
complexes telles que les cavités de four. Un inconvénient<br />
de ce procédé est qu’il peut laisser des coulures d’émail sur<br />
les pièces. Une variante de l’application au trempé, le trempé<br />
secoué, qui consiste à animer la pièce de mouvements divers à<br />
la sortie du bain, perm<strong>et</strong> de limiter les coulures <strong>et</strong> les surépaisseurs<br />
d’émail déposé.<br />
Flow coating<br />
Ce procédé consiste à asperger la pièce sur toute sa surface par<br />
un ou plusieurs j<strong>et</strong>s ronds d’émail.<br />
Le pistolage pneumatique<br />
L’émail est pulvérisé sur la pièce à émailler à l’aide d’un pistol<strong>et</strong><br />
traversé par un j<strong>et</strong> d’air comprimé, dont la pression varie de<br />
3 à 4,5 bars. L’application s’effectue en général dans des cabines,<br />
les pièces étant transportées par un convoyeur. Le pistolage<br />
manuel nécessite de la part de l’opérateur une grande<br />
expérience <strong>pour</strong> éviter les coulures <strong>et</strong> surépaisseurs d’émail.<br />
C<strong>et</strong>te opération peut être automatisée <strong>et</strong> est plutôt réservée<br />
aux p<strong>et</strong>ites séries.<br />
Le pistolage électrostatique<br />
Une différence de potentiel électrique est appliquée entre<br />
l’émail chargé négativement <strong>et</strong> la pièce à émailler chargée<br />
positivement. Le pistol<strong>et</strong> d’<strong>émaillage</strong> est constitué d’un tube<br />
central au travers duquel passe l’émail entouré d’une buse<br />
annulaire dans laquelle passe l’air de pulvérisation à plus grande<br />
vitesse que le flux d’émail. C<strong>et</strong>te différence de vitesse provoque<br />
l’atomisation de la barbotine d’émail en fines gouttel<strong>et</strong>tes.<br />
A la sortie du pistol<strong>et</strong>, elles traversent l’atmosphère qui a été<br />
ionisée dans un champ électrique <strong>et</strong> se chargent négativement<br />
avant de se déposer sur la pièce à émailler. Après formation<br />
des premières couches, les gouttel<strong>et</strong>tes suivantes vont subir<br />
une attraction de plus en plus faible de la part de la pièce <strong>et</strong><br />
une force répulsive va naître, s’opposant à la force d’attraction<br />
jusqu’à ce qu’un équilibre soit atteint, régulant ainsi l’épaisseur
déposée. La couche d’émail déposée est donc uniforme <strong>et</strong> les<br />
pertes sont limitées.<br />
Le procédé ETE<br />
(Elektro-Tauch-Emaillierung ou électrophorèse)<br />
Le procédé par électrophorèse est essentiellement utilisé <strong>pour</strong><br />
l’<strong>émaillage</strong> direct. <strong>Les</strong> particules d’émail, en suspension colloïdale<br />
dans de l’eau additionnée de sel, sont transportées sous<br />
l’eff<strong>et</strong> d’un champ électrique. Elles sont chargées négativement<br />
en surface <strong>et</strong> précipitées à l’anode de la cellule d’électrolyse,<br />
qui est la pièce à émailler. Ce procédé perm<strong>et</strong> d’obtenir<br />
une épaisseur d’émail très régulière (autolimitation du dépôt)<br />
<strong>et</strong> un aspect de surface exceptionnel. Il est très performant<br />
<strong>pour</strong> les pièces plates.<br />
Il présente cependant quelques inconvénients :<br />
• il est coûteux ;<br />
• il nécessite l’utilisation de cathode ayant la forme<br />
de la pièce à émailler ;<br />
• le suivi des caractéristiques électriques de la barbotine<br />
est complexe.<br />
3.3.2 Application par voie sèche :<br />
pistolage poudre électrostatique<br />
Le principe du pistolage électrostatique en poudre est le même<br />
que <strong>pour</strong> la voie humide. Un champ électrique est formé entre<br />
la buse électrode <strong>et</strong> la pièce à émailler. <strong>Les</strong> particules d’émail,<br />
propulsées en dehors du pistol<strong>et</strong> par un flux d’air, se chargent<br />
négativement, migrent vers la pièce à émailler (électrode positive)<br />
<strong>et</strong> s’y déposent. Après dépôt d’une première couche, les<br />
particules subissent une force d’attraction moindre. Il y a alors<br />
création de forces répulsives qui, lorsqu’elles deviennent égales<br />
aux forces d’attraction, empêchent les particules de se fixer. Il<br />
y a donc autolimitation <strong>et</strong> uniformisation de la couche d’émail<br />
déposée.<br />
Il est nécessaire que les particules d’émail soient enrobées<br />
(enveloppe organique, en général, silicone) <strong>pour</strong> éviter leur<br />
hydratation, ce qui aurait <strong>pour</strong> eff<strong>et</strong> de diminuer leur résistance<br />
électrique, empêchant un dépôt correct de l’émail sur la pièce.<br />
La qualité de l’enrobage, la granulométrie <strong>et</strong> la rhéologie de la<br />
poudre sont les facteurs essentiels <strong>pour</strong> l’obtention d’un dépôt<br />
régulier de l’émail <strong>et</strong> d’un bel aspect de surface après cuisson.<br />
Ce procédé est très adapté <strong>pour</strong> les pièces plates, les corps<br />
creux – type cavité de four – étant plus difficile à émailler à<br />
cause de l’influence de l’eff<strong>et</strong> cage de Faraday.<br />
Ses avantages sont nombreux :<br />
• diminution des rebuts ;<br />
• économie de matière ;<br />
• régularité des épaisseurs déposées.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
3.4 Le séchage <strong>et</strong> la cuisson de l’émail<br />
3.4.1 Le séchage de l’émail<br />
Le séchage est une opération indispensable après l’application<br />
d’émail par voie liquide. En eff<strong>et</strong>, l’humidité, qui représente<br />
40 à 50% de la masse déposée, peut provoquer, au cours de<br />
la cuisson, le r<strong>et</strong>irage de l’émail. Le revêtement sec obtenu est<br />
appelé biscuit.<br />
Le séchage à l’air libre n’est pas recommandé car les pièces<br />
peuvent être contaminées par des particules exogènes contenues<br />
dans l’air <strong>et</strong> il peut rester de l’humidité résiduelle dans<br />
l’émail pouvant favoriser l’apparition de coups d’ongle. Il est<br />
nécessaire d’utiliser des séchoirs ou des étuves à des températures<br />
comprises entre 70 <strong>et</strong> 120°C. Le séchage par rayonnement<br />
infrarouge ou par convection est le moyen le plus sûr<br />
<strong>pour</strong> préparer les pièces avant la cuisson.<br />
3.4.2 La cuisson de l’émail<br />
A l’exception du procédé d’<strong>émaillage</strong> sur tôles aluminiées, la<br />
cuisson est généralement opérée à une température comprise<br />
entre 780 <strong>et</strong> 850°C, qui est largement supérieure à la température<br />
de ramollissement de l’émail (entre 500 <strong>et</strong> 600°C). Elle<br />
peut se faire dans un four box ou dans un four tunnel (continu).<br />
Le temps <strong>et</strong> la température de cuisson dépendent de l’épaisseur<br />
de l’acier <strong>et</strong> de la nature de l’émail. La cuisson s’opère dans<br />
une atmosphère oxydante.<br />
<strong>Les</strong> fours box sont généralement utilisés <strong>pour</strong> les p<strong>et</strong>ites séries<br />
<strong>et</strong> des pièces de faibles dimensions. On les trouvera surtout<br />
chez les émailleurs indépendants.<br />
<strong>Les</strong> fours tunnel sont soit rectilignes, soit en forme de U ou de<br />
L. Ils sont adaptés à la fabrication de grandes séries. Ils sont<br />
constitués de trois zones : préchauffage, cuisson <strong>et</strong> refroidissement,<br />
ce qui autorise une montée <strong>et</strong> une descente en température<br />
régulière. <strong>Les</strong> pièces, disposées sur des balancelles<br />
traversent ces zones, suspendues à un convoyeur. Des rideaux<br />
d’air, situés à l’entrée <strong>et</strong> à la sortie du four évitent les pertes<br />
thermiques.<br />
Le chauffage des fours est principalement électrique ou au gaz<br />
par tubes radiants. <strong>Les</strong> éléments de chauffe sont disposés sur les<br />
parois <strong>et</strong> la sole du four. L’énergie thermique est directement<br />
transmise à la pièce par rayonnement <strong>et</strong> convection.<br />
19
20<br />
3<br />
L’<strong>émaillage</strong> des <strong>aciers</strong><br />
3.4.3 <strong>Les</strong> mécanismes d’adhérence de l’émail sur l’acier<br />
L’adhérence de l’émail sur acier non revêtu est obtenue au<br />
travers de réactions chimiques se déroulant pendant la cuisson<br />
<strong>et</strong> le refroidissement.<br />
Le processus peut être scindé en quatre étapes :<br />
1 ère étape : jusqu’à 550°C<br />
• L’humidité (H 2 O) <strong>et</strong> l’oxygène (O 2 ) de l’air pénètrent<br />
dans l’émail poreux <strong>et</strong> oxydent le fer contenu dans l’acier.<br />
• Il y a donc formation d’une couche d’oxyde de fer<br />
à l’interface émail/acier.<br />
• L’hydrogène atomique provenant de la décomposition<br />
de H 2 O diffuse dans l’acier, se recombine en hydrogène<br />
moléculaire <strong>et</strong> comble les trous contenus dans l’acier.<br />
La solubilité de H 2 dans l’acier augmente avec la température.<br />
2 ème étape : entre 550 <strong>et</strong> 830°C<br />
• Il y a ramollissement, puis fusion de l’émail qui va former<br />
une couche semi-perméable entraînant une diminution<br />
des échanges gazeux avec l’atmosphère du four.<br />
• L’oxyde de fer présent à l’interface émail/acier est<br />
dissous par l’émail.<br />
température de cuisson (°C)<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
émail imperméable à O 2 de l’air <strong>et</strong> réaction des oxydes avec l’émail<br />
fusion de l’émail<br />
émail poreux <strong>et</strong><br />
oxydation du fer<br />
0 1 2 3 4 5 6 7<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
3 ème étape : vers 830°C<br />
• A c<strong>et</strong>te température se passent des réactions chimiques<br />
d’oxydoréduction entre la couche d’oxyde de fer<br />
présente à l’interface émail/acier, les oxydes métalliques<br />
contenus dans l’émail <strong>et</strong> le carbone contenu dans l’acier.<br />
• Il y a précipitation d’alliages Fe-Ni-Co à l’interface émail/<br />
acier, qui sont à l’origine de l’adhérence de l’émail sur<br />
l’acier.<br />
• L’adhérence est favorisée par la rugosité de l’acier.<br />
• L’oxygène dissous se recombine avec le carbone<br />
contenu dans l’acier générant des dégagements gazeux<br />
de CO/CO 2 , dont l’intensité doit être contrôlée.<br />
• La quantité d’hydrogène contenue dans l’acier est maximale.<br />
4 ème étape : le refroidissement<br />
• Il y a solidification de l’émail entraînant l’arrêt des<br />
échanges gazeux.<br />
• La solubilité de l’hydrogène décroît dans l’acier lorsque<br />
la température diminue. Il se r<strong>et</strong>rouve en sursaturation<br />
dans l’acier <strong>et</strong> vient s’accumuler sous la couche d’émail.<br />
Une trop grande quantité d’hydrogène présente à<br />
l’interface sera à l’origine du défaut coup d’ongle (voir<br />
chapitre 4.1).<br />
solidification de l’émail<br />
arrêt des réactions<br />
temps (mn)
4 <strong>Les</strong><br />
procédés d’<strong>émaillage</strong><br />
<strong>et</strong> les qualités associées<br />
4.1 L’hydrogène <strong>et</strong> les coups d’ongle 22<br />
4.1.1 La formation des coups d’ongle 22<br />
4.1.2 Conséquence sur la métallurgie des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> 22<br />
4.1.3 Mesure de la capacité d’absorption de l’acier :<br />
le test de perméation H 2 Strohlein 23<br />
4.2 Emaillage sur acier laminé à chaud 24<br />
4.2.1 Domaine d’application 24<br />
4.2.2 La gamme <strong>ArcelorMittal</strong> des <strong>aciers</strong> laminés à chaud<br />
<strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> 24<br />
4.2.3 Utilisation 24<br />
4.2.4 Easyfilm ® HPE <strong>et</strong> Easyfilm ® HFE 25<br />
4.3 Emaillage sur acier laminé à froid 25<br />
4.3.1 Emaillage masse une couche / une cuisson 25<br />
4.3.2 Emaillage conventionnel : deux couches / deux cuissons 25<br />
4.3.3 Emaillage blanc direct 26<br />
4.3.4 Emaillage deux couches / une cuisson 26<br />
4.3.5 La gamme <strong>ArcelorMittal</strong> des <strong>aciers</strong> laminés à froid<br />
<strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> 26<br />
4.3.6 Synoptique des procédés d’<strong>émaillage</strong> sur<br />
support laminé à froid 28<br />
4.4 L’<strong>émaillage</strong> basse température sur support acier aluminié 28<br />
4.4.1 <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> aluminiés <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> : Alusi ® BEC <strong>et</strong> Alusi ® BEA 28<br />
4.4.2 Application 29<br />
4.4.3 Mise en œuvre 29<br />
21
22<br />
4<br />
<strong>Les</strong> procédés d’<strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> les qualités associées<br />
<strong>Les</strong> procédés d’<strong>émaillage</strong> actuels se sont développés au cours<br />
du 20 ème siècle <strong>et</strong> ont suivi les progrès liés d’une part à l’élaboration<br />
de l’acier <strong>et</strong> d’autre part à l’évolution des contraintes<br />
environnementales. Se sont donc succédés, l’<strong>émaillage</strong><br />
conventionnel sur acier laminé à froid, puis, dans les années<br />
’60, l’<strong>émaillage</strong> blanc direct avec l’apparition des <strong>aciers</strong> décarburés<br />
en bobine expansée (brev<strong>et</strong> B<strong>et</strong>hlehem Steel Corporation<br />
en 1958), ensuite, dans les années ’80, le développement<br />
de l’<strong>émaillage</strong> deux couches / une cuisson, enfin l’apparition<br />
des techniques d’<strong>émaillage</strong> sur supports revêtus métalliques au<br />
tournant des années 2000. Parallèlement, l’<strong>émaillage</strong> sur support<br />
laminé à chaud s’est également développé, en particulier<br />
<strong>pour</strong> les applications chauffe-eau.<br />
L’énumération des procédés d’<strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> qualités associées<br />
suit donc c<strong>et</strong>te évolution historique. Toutefois, avant de décrire<br />
ces procédés, il est impératif d’évoquer d’abord le principal paramètre<br />
qui va gouverner leur métallurgie : la résistance aux coups<br />
d’ongle.<br />
4.1 L’hydrogène <strong>et</strong> les coups d’ongle<br />
4.1.1 La formation des coups d’ongle<br />
Nous avons vu précédemment que pendant la cuisson de<br />
l’émail, l’hydrogène pénètre à l’intérieur de l’acier de la façon<br />
suivante :<br />
• l’humidité de l’air (H 2O) contenu dans l’atmosphère du four<br />
pénètre dans l’émail <strong>et</strong> migre vers l’interface émail/acier ;<br />
• il y a alors décomposition de H 2O ;<br />
• l’oxygène participe aux réactions d’adhérence de l’émail<br />
sur l’acier ;<br />
• l’hydrogène atomique pénètre dans l’acier, puis se recombine<br />
sous forme d’hydrogène gazeux H 2.<br />
Pendant c<strong>et</strong>te phase de montée en température, la solubilité<br />
de l’hydrogène dans l’acier augmente.<br />
Coups d’ongle<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
Au cours du refroidissement, la solubilité de l’hydrogène<br />
dans l’acier diminue :<br />
• il y a solidification de l’émail ;<br />
• une partie de l’hydrogène en excès (puisque sa solubilité<br />
diminue) doit sortir de l’acier ;<br />
• l’hydrogène migre vers l’interface acier/émail <strong>et</strong> reste bloqué,<br />
n’ayant plus de possibilité de sortir du fait que l’émail<br />
s’est solidifié ;<br />
• la sursaturation en hydrogène engendre donc de très<br />
fortes pressions locales. Des sautes d’émail sont provoquées,<br />
créant ainsi le défaut coup d’ongle (sa morphologie<br />
rappelle l’empreinte de l’ongle dans la pâte à modeler).<br />
L’intensité du phénomène sera directement liée à la<br />
quantité de vapeur d’eau amenée dans le système.<br />
De même, la capacité de l’acier à absorber l’hydrogène sera<br />
déterminante.<br />
Ce défaut est très redouté, aussi bien chez les émailleurs que<br />
chez l’utilisateur final, car il apparaît à r<strong>et</strong>ardement.<br />
<strong>Les</strong> principaux paramètres qui aggravent la formation des<br />
coups d’ongle sont :<br />
• une atmosphère de cuisson humide ;<br />
• un séchage insuffisant en cas d’application de l’émail<br />
par voie humide ;<br />
• l’utilisation d’un acier non adapté à l’<strong>émaillage</strong>.<br />
Pour y remédier, un strict contrôle des conditions d’<strong>émaillage</strong><br />
est donc nécessaire. De même, l’acier doit présenter une capacité<br />
d’absorption d’hydrogène suffisante, ce qui justifie qu’il soit<br />
élaboré avec une métallurgie particulière.<br />
4.1.2 Conséquence sur la métallurgie des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong><br />
<strong>émaillage</strong><br />
Cas des <strong>aciers</strong> laminés à froid<br />
Le mode de fabrication de l’acier est directement lié à l’obtention<br />
de pièges à hydrogène. Dans le cas des <strong>aciers</strong> calmés<br />
aluminium, sera favorisée la formation d’amas de cémentite<br />
(carbure de fer Fe 3 C) au cours du laminage à chaud en pratiquant<br />
un bobinage très chaud. <strong>Les</strong> carbures de fer étant très<br />
fragiles, leur fragmentation fine au cours du laminage à froid<br />
provoquera l’apparition de p<strong>et</strong>its trous dans leur voisinage : les<br />
pièges à hydrogène.<br />
<strong>Les</strong> précipités de sulfures de manganèse participent également<br />
à la résistance aux coups d’ongle. Lors du laminage à froid, ils se<br />
déforment induisant une décohésion avec la matrice <strong>et</strong> l’apparition<br />
de p<strong>et</strong>ites cavités.<br />
D’autres solutions peuvent également être mises en œuvre en<br />
utilisant l’affinité <strong>pour</strong> l’hydrogène d’éléments tels que le bore.
Aciers calmés aluminium<br />
Laminage à chaud :<br />
cémentite Fe 3C<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
<br />
Dans le cas des <strong>aciers</strong> sans interstitiel (IFS – Interstitial Free<br />
Steel), le piégeage sera assuré par les précipités de titane<br />
formés en amont du bobinage au train à bande. Ce piégeage<br />
chimique est consolidé par une part de décohésion matrice /<br />
précipités de titane, lors du laminage à froid.<br />
Cas des <strong>aciers</strong> laminés à chaud<br />
Cémentite fragmentée<br />
après laminage à froid<br />
Dans le cas des <strong>aciers</strong> laminés à chaud, le piégeage de l’hydrogène<br />
ne peut être que chimique, le piège le plus efficace étant<br />
les carbures de titane.<br />
L’efficacité du piégeage est cependant dans ce cas inférieure à<br />
ce que l’on obtient en laminé à froid.<br />
4.1.3 Mesure de la capacité d’absorption de l’acier :<br />
le test de perméation H 2 Strohlein<br />
Le test de perméation Strohlein perm<strong>et</strong> de mesurer la capacité<br />
d’absorption de l’hydrogène par l’acier en déterminant<br />
le volume total des cavités présentes dans l’acier. Il s’appuie<br />
sur la génération d’hydrogène gazeux par électrolyse. La solution<br />
est composée d’acide sulfurique, d’oxyde d’arsenic <strong>et</strong><br />
de chlorure mercureux en faible proportion. Elle est régulée à<br />
25°C. L’instauration du courant continu à partir d’un générateur<br />
d’intensité provoque la réaction de réduction des protons<br />
H + contenus dans la solution.<br />
L’hydrogène atomique pénètre puis diffuse à travers le métal,<br />
se recombine sous forme moléculaire dans les imperfections.<br />
Lorsque le métal est saturé, le signal évolue en sortie. On obtient<br />
ainsi une courbe de perméation donnant la quantité d’hydrogène<br />
traversant le métal en fonction du temps.<br />
Le temps de perméation (t 0 ) est directement lié à la capacité<br />
de l’acier à être <strong>émaillé</strong>. La norme EN 10209 définit comme<br />
égale à 100 la valeur de TH à partir de laquelle un acier est dit<br />
émaillable.<br />
volume H 2<br />
enregistreur<br />
de données H 2<br />
t 0<br />
TH = 15t 0 /e 2<br />
TH >100<br />
+<br />
solution aqueuse<br />
(H 2 SO 4 + additifs)<br />
T = 25°C<br />
H + + e - H<br />
2H H 2<br />
temps<br />
épaisseur<br />
de l’acier : e<br />
Ce test ne peut s’appliquer qu’aux <strong>aciers</strong> présentant des cavités,<br />
donc aux <strong>aciers</strong> calmés aluminium. Dans le cas des <strong>aciers</strong><br />
IFS, la susceptibilité aux coups d’ongle est mesurée au travers<br />
d’un test d’<strong>émaillage</strong> en atmosphère humide ou par utilisation<br />
d’un émail de masse non adhérent (masse sensible).<br />
23
24<br />
4<br />
<strong>Les</strong> procédés d’<strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> les qualités associées<br />
4.2 Emaillage sur acier laminé à chaud<br />
4.2.1 Domaine d’application<br />
L’<strong>émaillage</strong> sur support laminé à chaud consiste à appliquer sur<br />
une ou deux faces préalablement préparées une ou plusieurs<br />
couches d’émail, puis à opérer une cuisson à haute température.<br />
<strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> laminés à chaud <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> une face, qui sont<br />
des <strong>aciers</strong> présentant une analyse chimique particulière perm<strong>et</strong>tant<br />
de garantir :<br />
• une excellente résistance aux coups d’ongle<br />
des pièces <strong>émaillé</strong>es ;<br />
• la conservation des caractéristiques mécaniques après<br />
déformation <strong>et</strong> cuisson de l’émail.<br />
Deux qualités sont proposées selon les exigences liées<br />
aux contraintes d’utilisation : S240EK <strong>et</strong> S300EK. Elles<br />
peuvent être livrées à l’état noir, décapé huilé ou non huilé.<br />
Il est important de noter que ces <strong>aciers</strong> ne sont contraints à<br />
aucune normalisation.<br />
4.2.2 La gamme <strong>ArcelorMittal</strong> des <strong>aciers</strong> laminés à chaud <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
Qualités<br />
S240EK S300EK<br />
Mise en forme Pliage – Profilage = =<br />
Pliage / Profilage sévère – Emboutissage<br />
léger<br />
= l<br />
Emboutissage = n<br />
Assemblage Soudage sans difficulté (1)<br />
Procédé d’<strong>émaillage</strong><br />
Emaillage<br />
une face<br />
4.2.3 Utilisation<br />
<strong>Les</strong> qualités S240EK <strong>et</strong> S300EK sont utilisées <strong>pour</strong> la fabrication<br />
des cuves de chauffe-eau. Leurs caractéristiques mécaniques<br />
sont conservées après déformation <strong>et</strong> cuisson de l’émail.<br />
Cela présente les avantages suivants :<br />
• la marge de sécurité vis-à-vis des phénomènes de fatigue<br />
subis par le chauffe-eau lors des phases de chauffe est<br />
augmentée, d’où sa plus grande durée de vie ;<br />
• réduction possible de l’épaisseur <strong>et</strong> donc du coût matière<br />
du chauffe-eau.<br />
Enfin, la paroi intérieure de la cuve présente, après <strong>émaillage</strong>,<br />
une excellente tenue à la corrosion, associée à une bonne résistance<br />
à la chaleur <strong>et</strong> à l’humidité.<br />
Traitement de surface Dégraissage éventuel + grenaillage (2)<br />
Application de l’émail Par voie humide ou poudre (3)<br />
Cuisson de l’émail A ca. 830°C<br />
Applications Fonds de chauffe-eau Viroles de chauffe-eau<br />
= Qualité qui peut être utilisée <strong>pour</strong> le procédé (mise en forme ou <strong>émaillage</strong>)<br />
l Qualité qui peut être utilisée, mais avec précaution (mise en forme ou <strong>émaillage</strong>)<br />
n Qualité non recommandée ou interdite (mise en forme ou <strong>émaillage</strong>)<br />
(1) <strong>Les</strong> qualités se soudent sans difficulté, quels que soient les procédés de soudage r<strong>et</strong>enus (TIG, MIG, Mol<strong>et</strong>te, Laser).<br />
(2) Le produit est généralement livré à l’état décapé non huilé. Le traitement de surface consiste en un dégraissage éventuel suivi d’un grenaillage.<br />
La face non <strong>émaillé</strong>e est enduite de Borax de façon à empêcher la formation de calamine pendant la cuisson d’<strong>émaillage</strong>.<br />
(3) L’émail est la plupart du temps appliqué par voie humide par flow-coating ou pistolage. Dans ce cas, un séchage de l’émail à une température comprise<br />
entre 70 <strong>et</strong> 120°C est impératif. Application par poudrage électrostatique possible.
4.2.4 Easyfilm ® HPE <strong>et</strong> Easyfilm ® HFE<br />
Easyfilm® HPE <strong>et</strong> Easyfilm® HFE sont des films secs non permanents<br />
appliqués sur des supports laminés à chaud qui offrent<br />
les avantages suivants :<br />
• une protection contre la corrosion : c<strong>et</strong>te protection est de<br />
3 mois dans le cas de l’Easyfilm® HPE <strong>et</strong> elle est de 6 mois<br />
dans le cas de l’Easyfilm® HFE ;<br />
• un aspect sec de la bande, ce qui perm<strong>et</strong> de garder les<br />
ateliers propres <strong>et</strong> de travailler en sécurité ;<br />
• une bonne aptitude au soudage <strong>et</strong> à la découpe laser ;<br />
• une compatibilité avec toutes les huiles de<br />
lubrification connues ;<br />
• la faculté d’être éliminé par un procédé de<br />
dégraissage alcalin ;<br />
• l’absence totale de métaux lourds.<br />
L’Easyfilm® HFE présente en outre un très bon coefficient de<br />
frottement sur toute la surface (µ < 0,1). Il est donc particulièrement<br />
adapté à la réalisation de pièces fortement embouties<br />
ou profilées dont la mise en œuvre nécessite généralement une<br />
lubrification supplémentaire. Cela présente <strong>pour</strong> l’utilisateur un<br />
avantage économique évident :<br />
• simplification du procédé d’<strong>émaillage</strong> ;<br />
• plus d’achat de lubrifiants <strong>pour</strong> l’emboutissage nécessaire ;<br />
• réduction du coût de traitement <strong>et</strong> recyclage des huiles<br />
usées.<br />
Ces produits sont compatibles, sous certaines conditions, avec<br />
tous les procédés d’<strong>émaillage</strong> par poudrage.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
4.3 Emaillage sur acier laminé à froid<br />
4.3.1 Emaillage masse une couche / une cuisson<br />
Ce procédé consiste à appliquer <strong>et</strong> à cuire sur chacune des<br />
faces de la pièce à émailler un émail de masse. Il est destiné aux<br />
pièces semi-visibles <strong>et</strong> non visibles. En eff<strong>et</strong>, compte tenu qu’il<br />
n’est appliqué qu’une seule couche de masse contenant des<br />
oxydes d’adhérence naturellement colorés, seules les couleurs<br />
foncées sont réalisables.<br />
Ce procédé peut être utilisé <strong>pour</strong> :<br />
• les cavités de fours <strong>et</strong> de fours à micro-ondes ;<br />
• les pièces internes de fours encastrables ou de<br />
cuisinières :<br />
contre-portes, lèchefrites, plaques à pâtisserie ;<br />
• les cuves de lave-linge.<br />
4.3.2 Emaillage conventionnel :<br />
deux couches / deux cuissons<br />
émail de masse<br />
acier support<br />
Ce procédé est utilisé <strong>pour</strong> les pièces visibles. Il consiste, après<br />
avoir effectué un <strong>émaillage</strong> de masse une couche / une cuisson,<br />
à déposer <strong>et</strong> à cuire un émail de couverte sur la face visible<br />
(éventuellement sur les deux faces). Il perm<strong>et</strong> de faire des<br />
pièces en blanc ou en couleur en obtenant un très bon aspect<br />
de surface après <strong>émaillage</strong> :<br />
• pièces d’aspect en électroménager :<br />
tables de cuisson, couvercles <strong>et</strong> dessus de cuisinières,<br />
portes de fours encastrables, de fours à micro-ondes,<br />
de cuisinières ;<br />
• baignoires <strong>et</strong> bacs à douche ;<br />
• panneaux <strong>pour</strong> l’architecture.<br />
émail de couverte<br />
émail de masse<br />
acier support<br />
25
26<br />
4<br />
<strong>Les</strong> procédés d’<strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> les qualités associées<br />
4.3.3 Emaillage blanc direct<br />
Pour l’<strong>émaillage</strong> de pièces visibles, l’<strong>émaillage</strong> conventionnel<br />
est un procédé relativement coûteux du fait de l’application<br />
de deux couches d’émail suivie de deux cuissons. L’objectif<br />
de l’<strong>émaillage</strong> blanc direct est l’obtention du même résultat, à<br />
savoir une pièce <strong>émaillé</strong>e en blanc exempte de défauts d’aspect<br />
de surface, en déposant une seule couche d’émail <strong>et</strong> en faisant<br />
une seule cuisson.<br />
Il est donc nécessaire d’utiliser un émail ne contenant pas<br />
d’oxydes d’adhérence, sinon, il ne peut pas être blanc, <strong>et</strong> un<br />
acier ayant une très faible teneur en carbone, <strong>pour</strong> éviter les<br />
dégagements gazeux lors de la cuisson.<br />
L’adhérence de l’émail sur l’acier sera obtenue en effectuant,<br />
après dégraissage, un décapage de la pièce <strong>pour</strong> en activer la<br />
surface, <strong>et</strong> en faisant un dépôt de nickel dont le rôle sera de<br />
contribuer à la liaison émail/acier.<br />
Le décapage est généralement fait avec de l’acide sulfurique.<br />
Son intensité est mesurée au travers de la valeur de la perte<br />
en fer.<br />
L’optimum en terme d’adhérence <strong>et</strong> d’aspect de surface après<br />
<strong>émaillage</strong> est obtenu en visant une perte en fer de 25 g/m 2 par<br />
face <strong>et</strong> un dépôt de nickel compris entre 1 <strong>et</strong> 2 g/m 2 par face.<br />
La basse teneur en carbone de l’acier sera obtenue en pratiquant<br />
un recuit de l’acier en bobine expansée (Recuit en Bobine<br />
Expansée = RBE) qui consiste d’abord à insérer un fil d’inox torsadé<br />
entre les spires de la bobine de façon à laisser entre elles<br />
un espace millimétrique (expansion), puis à recuire c<strong>et</strong>te bobine<br />
en recuit base sous atmosphère oxydante <strong>pour</strong> la décarburer.<br />
L’espace laissé entre les spires perm<strong>et</strong> un contact entre le gaz<br />
de recuit (vapeur d’eau) <strong>et</strong> toute la surface de l’acier facilitant<br />
ainsi sa décarburation.<br />
Par rapport au procédé d’<strong>émaillage</strong> conventionnel, l’<strong>émaillage</strong><br />
direct présente plusieurs avantages :<br />
• une couche d’émail plus mince offrant une plus grande<br />
résistance aux chocs ;<br />
• la très faible teneur en carbone de ces <strong>aciers</strong> perm<strong>et</strong> d’obtenir<br />
un aspect de surface après <strong>émaillage</strong> de très bonne<br />
qualité (absence de bouillons ou points noirs) <strong>et</strong> limite également<br />
les déformations à haute température (par exemple<br />
cas des cycles de pyrolyse).<br />
émail de couverte<br />
voile d’émail<br />
traitement de surface<br />
acier support<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
voile d’émail<br />
4.3.4 Emaillage deux couches / une cuisson<br />
émail de couverte<br />
émail de masse dopé<br />
acier support<br />
L’<strong>émaillage</strong> blanc direct présente deux inconvénients majeurs :<br />
• la préparation de surface est complexe, chère<br />
<strong>et</strong> peu écologique ;<br />
• il est nécessaire d’utiliser un acier décarburé.<br />
L’objectif de l’<strong>émaillage</strong> deux couches / une cuisson est d’obtenir<br />
le même résultat (pièce en blanc avec un aspect de surface<br />
exempt de défauts) avec une préparation de surface simplifiée<br />
<strong>et</strong> une seule cuisson. Le traitement de surface est limité à un<br />
simple dégraissage.<br />
L’adhérence de l’émail sur l’acier est obtenue au travers de<br />
l’utilisation d’un émail de masse dopé en oxydes d’adhérence<br />
(oxydes de nickel <strong>et</strong> de cobalt) dont l’épaisseur déposée ne<br />
devra pas excéder 30 à 40 µm.<br />
Il est nécessaire d’utiliser un acier dont la teneur en carbone<br />
est limitée de façon à éviter de trop importants dégagements<br />
gazeux lors de la cuisson d’<strong>émaillage</strong>. La teneur usuellement<br />
préconisée est C = 0,02 à 0,03%.<br />
4.3.5 La gamme <strong>ArcelorMittal</strong> des <strong>aciers</strong> laminés<br />
à froid <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
<strong>ArcelorMittal</strong> propose une gamme complète d’acier laminé à<br />
froid <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> (voir le tableau à la page suivante).<br />
<strong>Les</strong> qualités DC01EK, DC04EK, DC05EK <strong>et</strong> DC06EK sont<br />
conformes à la norme EN 10209. La qualité DC05EK a été<br />
spécialement développée <strong>pour</strong> le marché des baignoires. La<br />
qualité DC07EK est destinée aux emboutissages très profonds.<br />
<strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> DC01EK, DC03EK, DC04EK <strong>et</strong> DC05EK sont<br />
des <strong>aciers</strong> calmés aluminium, alors que les <strong>aciers</strong> DC06EK <strong>et</strong><br />
DC07EK sont des <strong>aciers</strong> décarburés à l’aciérie de type IFS<br />
(Interstitial Free Steel).<br />
L’acier DC04ES est un acier laminé à froid calmé aluminium<br />
présentant une analyse chimique particulière, notamment en<br />
terme de teneur en carbone, qui a été développée spécialement<br />
<strong>pour</strong> le procédé d’<strong>émaillage</strong> deux couches / une cuisson<br />
après un simple dégraissage.<br />
<strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> Solfer® <strong>et</strong> Solfer®+ sont des <strong>aciers</strong> calmés aluminium,<br />
décarburés au recuit en bobine expansé, <strong>et</strong> destinés au<br />
procédé d’<strong>émaillage</strong> direct d’aspect blanc <strong>et</strong> couleur en une<br />
seule couche après dégraissage, décapage fort <strong>et</strong> nickelage.<br />
Ces <strong>aciers</strong> peuvent cependant être utilisés en <strong>émaillage</strong> deux
couches / une cuisson <strong>et</strong> en <strong>émaillage</strong> masse ou conventionnel<br />
(<strong>émaillage</strong> de cavités de four auton<strong>et</strong>toyant à pyrolyse)<br />
moyennant l’utilisation d’émaux de masse adaptés à leur faible<br />
réactivité intrinsèque.<br />
Qualités<br />
Mise en forme Pliage – Profilage = l =<br />
Pliage / Profilage sévère –<br />
Emboutissage léger<br />
n l = l =<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
DC01EK<br />
Emboutissage n =<br />
DC03EK<br />
Emboutissage profond n l = n l<br />
Assemblage Soudage sans difficulté (1)<br />
Procédé d’<strong>émaillage</strong><br />
Emaillage direct<br />
Emaillage<br />
deux couches / une cuisson<br />
Emaillage conventionnel :<br />
<strong>émaillage</strong> masse <strong>et</strong><br />
<strong>émaillage</strong> deux couches / deux<br />
cuissons<br />
Ces qualités correspondent aux qualités normalisées DC03ED<br />
<strong>et</strong> DC04ED (EN 10209). Elles offrent enfin une excellente<br />
résistance au défaut coups d’ongle. Nous garantissons <strong>pour</strong> les<br />
qualités DC01EK, DC03EK, DC04EK, DC05EK, DC04ES,<br />
Solfer® <strong>et</strong> Solfer®+ un TH mini de 100 selon EN 10209.<br />
DC04EK<br />
Traitement de surface n<br />
Application de l’émail n<br />
DC05EK<br />
DC06EK<br />
DC07EK<br />
DC04ES<br />
Solfer ®<br />
Solfer ® +<br />
Dégraissage,<br />
décapage <strong>et</strong><br />
nickelage (2)<br />
Par voie<br />
liquide ou<br />
poudre (3)<br />
Cuisson de l’émail n A ca. 830°C<br />
Traitement de surface n Dégraissage (4)<br />
Application de l’émail n Par voie liquide ou poudre (5)<br />
Cuisson de l’émail n A ca. 830°C<br />
Traitement de surface Dégraissage (6)<br />
Application de l’émail Par voie humide ou sèche (7)<br />
Cuisson de l’émail A ca. 830°C<br />
= Qualité qui peut être utilisée <strong>pour</strong> le procédé (mise en forme ou <strong>émaillage</strong>)<br />
l Qualité qui peut être utilisée, mais avec précaution (mise en forme ou <strong>émaillage</strong>)<br />
n Qualité non recommandée ou interdite (mise en forme ou <strong>émaillage</strong>)<br />
(1) <strong>Les</strong> qualités se soudent sans difficulté, quels que soient les procédés de soudage r<strong>et</strong>enus. <strong>Les</strong> autres procédés d’assemblage (clinchage, sertissage) peuvent être mis<br />
en œuvre.<br />
(2) Dégraissage, décapage <strong>et</strong> nickelage. Perte en fer de 25 g/m 2 par face. Dépôt de nickel compris entre 1 <strong>et</strong> 2 g/m 2 par face.<br />
(3) Application d’une couche d’émail de 130 µ par voie liquide ou poudre : pistolage, ETE, <strong>émaillage</strong> électrostatique.<br />
(4) Il est nécessaire d’opérer un dégraissage soigné.<br />
(5) Application de l’émail par voie liquide ou poudre : pistolage ou <strong>émaillage</strong> électrostatique. Des émaux de masse adaptés dopés en oxydes d’adhérence (oxydes de<br />
nickel ou de cobalt) doivent être utilisés. L’épaisseur d’émail de masse ne doit pas excéder 30 µ, sinon la réactivité est trop importante. L’épaisseur de la couche<br />
d’émail de couverte est de 100 µ.<br />
(6) Le traitement de surface est limité à un simple dégraissage. Si un émail de masse non dopé est utilisé, il est conseillé, après un dégraissage soigné, de faire un<br />
décapage léger (perte en fer visée de 5 g/m 2 par face), surtout si sont utilisées les qualités DC06EK <strong>et</strong> DC07EK, qui présentent une moindre réactivité de surface.<br />
La réactivité de surface peut encore être améliorée par application d’un flash de nickel. Le décapage peut être évité par l’utilisation d’un émail de masse dopé en<br />
oxydes d’adhérence (oxydes de nickel, de cobalt, <strong>et</strong>c.).<br />
(7) L’application peut se faire par voie humide ou sèche : trempé, pistolage, <strong>émaillage</strong> électrostatique. Application d’une couche d’émail de masse dopé ou non dont<br />
l’épaisseur est d’environ 100 µ sur les deux faces. Dans le cas de l’<strong>émaillage</strong> deux couches / deux cuissons, application sur la face visible d’une couche d’émail de<br />
couverte dont l’épaisseur est d’environ 130 µ. Séchage impératif en cas d’application par voie humide (température comprise entre 70 <strong>et</strong> 120°C).<br />
27
28<br />
4<br />
<strong>Les</strong> procédés d’<strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> les qualités associées<br />
4.3.6 Synoptique des procédés d’<strong>émaillage</strong> sur support laminé à froid<br />
Acier<br />
Dégraissage<br />
Décapage fort<br />
Décapage<br />
léger<br />
4.4 L’<strong>émaillage</strong> basse température sur<br />
support acier aluminié<br />
couche d’émail<br />
Alusi®<br />
acier support<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
Nickelage<br />
Application<br />
émail<br />
de masse<br />
Ce procédé s’effectue sur un support acier aluminié. <strong>Les</strong> émaux<br />
utilisés ont été adaptés de façon à obtenir une bonne adhérence<br />
sur ce type de support. Il consiste à déposer l’émail sur<br />
une seule face de la pièce à émailler, l’autre face étant protégée<br />
de la corrosion par le revêtement d’alliage Al/Si, <strong>et</strong> à opérer une<br />
cuisson à une température de l’ordre de 560°C (cuisson basse<br />
température).<br />
Application<br />
émail<br />
de couverte<br />
Cuisson 830°C<br />
Cuisson 830°C<br />
Cuisson 830°C<br />
Cuisson 830°C<br />
4.4.1 <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> aluminiés <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> :<br />
Alusi ® BEC <strong>et</strong> Alusi ® BEA<br />
Emaillage direct<br />
Emaillage<br />
conventionnel<br />
Emaillage<br />
deux couches /<br />
une cuisson<br />
Emaillage masse<br />
sans décapage<br />
<strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> aluminiés <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> sont des <strong>aciers</strong> revêtus d’un<br />
alliage contenant 90% d’aluminium <strong>et</strong> 10% de silicium, <strong>et</strong> qui<br />
sont émaillables moyennant l’utilisation d’un émail adapté à ce<br />
revêtement.<br />
Après mise en forme, ils perm<strong>et</strong>tent un <strong>émaillage</strong> à basse température<br />
selon un procédé simplifié, économique <strong>et</strong> écologique<br />
par rapport aux procédés traditionnels sur acier laminé à froid.<br />
Il existe deux qualités : Alusi® BEC <strong>et</strong> Alusi® BEA.<br />
La préparation de surface de ces <strong>aciers</strong> se limite à un dégraissage<br />
très soigné (pas de décapage). Une seule couche d’émail<br />
d’épaisseur comprise entre 80 <strong>et</strong> 100 µm est nécessaire sur<br />
une seule face, l’autre face étant naturellement protégée par<br />
la couche d’aluminium (c<strong>et</strong>te couche se transforme en couche<br />
d’alumine extrêmement résistante pendant la cuisson<br />
d’<strong>émaillage</strong>). La cuisson s’effectue à 560°C, de préférence<br />
dans un four à convection de façon à ce que la température<br />
de la pièce <strong>émaillé</strong>e soit la plus régulière possible <strong>pour</strong> obtenir<br />
une teinte homogène. Il est cependant difficile d’obtenir après<br />
<strong>émaillage</strong> un aspect de surface très brillant (brillant spéculaire<br />
maxi = 80%).<br />
L’application d’émail peut être faite par voie liquide ou par voie<br />
poudre. Sur pièce finie, la tenue à la corrosion de la face non<br />
<strong>émaillé</strong>e est excellente : tenue au brouillard salin supérieure à<br />
500 heures selon la norme ISO 7253.<br />
Enfin, l’utilisation d’acier aluminié <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> perm<strong>et</strong> de<br />
réaliser une économie estimée entre 8 <strong>et</strong> 15% sur le coût de la<br />
pièce finie par rapport à un procédé d’<strong>émaillage</strong> traditionnel sur<br />
acier laminé à froid.
4.4.2 Application<br />
La qualité Alusi® BEC est destinée à l’<strong>émaillage</strong> de parois de<br />
fours auton<strong>et</strong>toyants par catalyse. L’utilisation de c<strong>et</strong> acier<br />
présente, par rapport au procédé classique d’<strong>émaillage</strong> de parois<br />
de fours auton<strong>et</strong>toyants par catalyse sur support laminé<br />
à froid, l’avantage qu’il n’est pas nécessaire d’appliquer une<br />
couche d’émail de masse. L’émail appliqué adhère directement<br />
sur le support. La tenue aux cycles de n<strong>et</strong>toyage est conforme<br />
à la norme ISO 8291.<br />
La qualité Alusi® BEA est destinée à l’<strong>émaillage</strong> de pièces d’aspect<br />
<strong>et</strong> peut être utilisée :<br />
• <strong>pour</strong> l’<strong>émaillage</strong> de pièces d’habillage en électroménager<br />
(tables de cuisson, bandeaux de commande, parois) ;<br />
• <strong>pour</strong> l’<strong>émaillage</strong> de panneaux <strong>pour</strong> l’architecture intérieure.<br />
4.4.3 Mise en œuvre<br />
Mise en forme<br />
<strong>Les</strong> qualités Alusi® BEC <strong>et</strong> Alusi® BEA peuvent être mises en<br />
œuvre par pliage, profilage <strong>et</strong> emboutissage, la présence du<br />
revêtement métallique étant favorable en terme de frottement<br />
sous l’outil. Il convient, cependant, de faire attention à ne pas<br />
générer des rayures en surface qui <strong>pour</strong>raient être à l’origine de<br />
défauts d’aspect après <strong>émaillage</strong>. L’utilisation d’outils en acier<br />
dur, chromé <strong>et</strong> poli est recommandée.<br />
Assemblage<br />
Moyennant une adaptation des paramètres de soudage par<br />
rapport à la tôle laminée à froid, les qualités Alusi® BEC <strong>et</strong> Alusi®<br />
BEA peuvent se souder sans difficulté par l’ensemble des procédés<br />
habituellement mis en œuvre (soudage par points, TIG,<br />
MIG, MAG, <strong>et</strong>c.). De même, les autres procédés d’assemblage<br />
(clinchage, sertissage) sont possibles.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
Emaillage<br />
Préparation de surface<br />
• La préparation de surface revêt une grande importance.<br />
Il est en eff<strong>et</strong> impératif, en particulier <strong>pour</strong> l’Alusi® BEA,<br />
d’opérer un dégraissage alcalin soigné suivi de rinçages<br />
chauds <strong>et</strong> froids avec eau déminéralisée en final <strong>pour</strong><br />
obtenir un bon aspect de surface après <strong>émaillage</strong>.<br />
Application de l’émail <strong>et</strong> cuisson<br />
• Concernant l’Alusi® BEC, l’application de la couche d’émail<br />
catalytique peut se faire par voie liquide ou poudre.<br />
La cuisson s’opère à une température de 560°C.<br />
• La qualité Alusi® BEA s’émaille avec des émaux mats ou<br />
brillants, adaptés aux basses températures de cuisson <strong>et</strong><br />
appliqués sous forme liquide ou poudre. La cuisson est faite<br />
à 560°C. L’utilisation d’un four à convection est impérative<br />
<strong>pour</strong> garantir une bonne régularité de la teinte de la<br />
pièce à émailler.<br />
Epaisseur tôle (mm) 0,6 1,2 2,0<br />
Courant de soudage (kA) 9,9 à 12,7 10,6 à 12,1 10,9 à 12,4<br />
Latitude de soudage (kA) 2,8 1,5<br />
Temps d’accostage (périodes)<br />
Temps de soudage (périodes)<br />
Temps de maintien (périodes)<br />
10 12 24<br />
Effort de soudage (daN) 330 550<br />
Type d’électrode Plate 6 mm<br />
Soudage par points des qualités Alusi® BEC <strong>et</strong> Alusi® BEA<br />
29
5 La<br />
mise en forme<br />
des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
5.1 Le transport <strong>et</strong> le stockage 32<br />
5.2 Déroulage, refendage <strong>et</strong> découpage 32<br />
5.3 Mise en forme 33<br />
5.3.1 Pliage 33<br />
5.3.2 Emboutissage 34<br />
31
32<br />
5<br />
La mise en forme des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
5.1 Le transport <strong>et</strong> le stockage<br />
Des précautions simples, mais néanmoins nécessaires, doivent<br />
être prises <strong>pour</strong> le transport <strong>et</strong> le stockage des <strong>aciers</strong> :<br />
• les bobines, feuilles <strong>et</strong> flans doivent être stockés dans des<br />
halles tempérées ou ventilées <strong>pour</strong> éviter toute apparition<br />
d’humidité ;<br />
• il faut en particulier éviter le stockage à proximité d’ouvertures<br />
afin d’éviter de fortes variations de température qui<br />
<strong>pour</strong>raient engendrer l’apparition de condensation ;<br />
• il est recommandé de protéger les bobines, les feuilles <strong>et</strong><br />
flans pendant le transport <strong>et</strong> en cas de stockage extérieur<br />
si celui-ci ne peut être évité ;<br />
• il faut éviter de stocker les produits à même le sol.<br />
5.2 Déroulage, refendage <strong>et</strong> découpage<br />
Le déroulage doit être réalisé avec une motorisation asservie à<br />
la vitesse de la ligne, afin d’optimiser la fluidité du flux des produits.<br />
Dans les cas extrêmes de certaines lignes, la motorisation<br />
perm<strong>et</strong> également d’éliminer les à-coups, les claquements<br />
ou glissements des spires, ainsi que, <strong>pour</strong> l’acier laminé à chaud,<br />
les défauts de type «coil breaks».<br />
Pour le refendage <strong>et</strong> d’autres processus de découpage il faut<br />
contrôler le bon réglage <strong>et</strong> affûtage des outils afin d’éviter<br />
l’apparition de bavures.<br />
Dès la conception des pièces, il faut intégrer les opérations de<br />
refendage, mise en feuille, cisaillage, <strong>pour</strong> que les éventuelles<br />
bavures ne soient jamais gênantes (esthétique, coupures lors<br />
de la manutention, <strong>et</strong>c.). <strong>Les</strong> règles suivantes sont à prendre en<br />
compte <strong>pour</strong> bien gérer la position des bavures de découpe :<br />
• un montage symétrique est à préférer au dissymétrique<br />
<strong>pour</strong> les têtes de refendage <strong>et</strong> de dérivage ;<br />
• un réglage correct des jeux est nécessaire.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
face d’aspect<br />
Montage de refendage symétrique<br />
Montage de refendage dissymétrique<br />
Sens des bavures sur une refendeuse<br />
arbre supérieur<br />
arbre inférieur<br />
arbre supérieur<br />
arbre inférieur<br />
sens de la bavure<br />
envers
L’opération de refendage est définie comme bonne lorsque :<br />
• la zone d’affaissement est faible ;<br />
• la zone de cisaillement est proche du tiers de l’épaisseur ;<br />
• la zone de fracture est n<strong>et</strong>te avec un angle inférieur<br />
à 5 degrés ;<br />
• il n’y a pas ou peu de bavures.<br />
La mise en longueur sur la cisaille occasionne par contre une<br />
bavure inversée entre l’avant <strong>et</strong> l’arrière de l’acier. C<strong>et</strong> aspect<br />
est important, car il impose un empilage parfaitement vertical<br />
des feuilles.<br />
<strong>Les</strong> découpes par disqueuses <strong>et</strong> équivalents sont à prohiber.<br />
Elles génèrent de nombreux copeaux <strong>et</strong> des bavures importantes.<br />
Il est également possible d’utiliser les techniques de découpe<br />
laser ou plasma. <strong>Les</strong> avantages de ces techniques résident dans<br />
leur grande précision ainsi que dans l’absence de bavures.<br />
6 à 8%<br />
25 à 40%<br />
50 à 60%<br />
jeu horizontal<br />
tôle<br />
couteau<br />
α = 5°<br />
zone d’affaissement (bombe plastique)<br />
zone de cisaillement<br />
zone de fracture<br />
Zone de découpe<br />
tôle<br />
couteau<br />
jeu horizontal<br />
(entre fer)<br />
Valeurs de jeux <strong>et</strong> de croisements<br />
bavure faible ou nulle<br />
axe supérieur<br />
jeu vertical<br />
(croisement)<br />
axe inférieur<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
5.3 Mise en forme<br />
On peut distinguer principalement deux groupes d’opérations<br />
de mise en forme des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> :<br />
• les opérations de pliage essentiellement utilisées <strong>pour</strong> la<br />
fabrication de panneaux (architecture, signalétique) ;<br />
• les opérations d’emboutissage, surtout utilisées dans<br />
l’industrie de l’électroménager <strong>et</strong> du sanitaire.<br />
5.3.1 Pliage<br />
En tôlerie classique, le pliage est l’opération la plus sévère <strong>et</strong><br />
celle qui détermine souvent le choix de la qualité d’acier.<br />
Pendant l’opération de pliage, le métal se courbe sur l’outil ; en<br />
l’absence de frottement <strong>et</strong> de tensions extérieures, il devrait y<br />
avoir équilibre entre l’allongement des fibres extérieures <strong>et</strong> la<br />
compression des fibres intérieures. Mais le frottement s’oppose<br />
à la compression de ces dernières, <strong>et</strong> la tension augmente la<br />
tendance à l’allongement. La fibre neutre se déplace vers l’outil<br />
<strong>et</strong> la tôle s’amincit. Un affaiblissement résulte évidemment de<br />
c<strong>et</strong> amincissement, <strong>et</strong> les tensions appliquées conduiraient<br />
rapidement à la rupture si le métal ne voyait pas sa résistance à<br />
la déformation augmenter du fait de l’écrouissage. La propriété<br />
importante est donc alors la capacité de consolidation, caractérisée<br />
par le coefficient d’écrouissage n.<br />
On peut utiliser différentes techniques de pliage : pliage en l’air<br />
sur plieuse en vé, sur plieuse à tablier, sur panneauteuse automatique<br />
ou sur presse <strong>pour</strong> un tombage de bord.<br />
Pliage sur plieuse en vé Pliage sur plieuse à tablier<br />
Pliage sur panneauteuse<br />
33
34<br />
5<br />
La mise en forme des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
5.3.2 Emboutissage<br />
L’emboutissage est l’opération de mise en œuvre qui perm<strong>et</strong><br />
d’exploiter au maximum la capacité de déformation de la tôle.<br />
La réussite d’une opération d’emboutissage d’une tôle d’acier<br />
repose sur un processus d’optimisation des paramètres de<br />
fabrication <strong>et</strong> une minutieuse mise au point.<br />
Le matériau est évidemment le premier de ces multiples paramètres<br />
sur lesquels il est possible d’agir. Choisir un acier <strong>pour</strong><br />
la réalisation d’une forme donnée suppose d’abord que les<br />
caractéristiques finales sur pièce perm<strong>et</strong>tent de supporter les<br />
sollicitations prévues au cahier des charges. Du point de vue<br />
de la mise en forme ensuite, cela signifie que la capacité de<br />
déformation du métal (aspect rhéologique) <strong>et</strong> ses propriétés<br />
de surface liées au contact tôle-outil (aspect tribologique)<br />
sont adaptées à la forme à réaliser, à l’aspect final attendu <strong>et</strong><br />
au coût espéré.<br />
<strong>Les</strong> caractéristiques mécaniques des <strong>aciers</strong><br />
Quand on considère la mise en forme des tôles d’acier, il faut<br />
tenir compte du fait qu’elles réagissent de façons très différentes<br />
selon le mode d’application des contraintes ou des<br />
déformations.<br />
<strong>Les</strong> caractéristiques mécaniques les plus utilisées sont celles<br />
obtenues lors d’un essai de traction uniaxiale. C<strong>et</strong> essai a le mérite<br />
d’être simple à réaliser <strong>et</strong> de fournir d’un seul coup de nombreuses<br />
données. On en déduit les caractéristiques mécaniques<br />
suivantes :<br />
• R e : la limite d’élasticité, niveau de contrainte à partir duquel<br />
la déformation devient plastique <strong>et</strong> donc permanente ;<br />
• R m : la résistance à la traction ou charge à la rupture ;<br />
• A (%) : l’allongement à rupture ;<br />
• r : le coefficient d’anisotropie, qui exprime le rapport entre<br />
la déformation en largeur <strong>et</strong> la déformation en épaisseur<br />
<strong>pour</strong> un allongement donné (en général 25%). Il donne<br />
une bonne idée de l’aptitude de la tôle à se déformer en<br />
rétreint <strong>et</strong> il varie en fonction du sens de prélèvement de<br />
l’éprouv<strong>et</strong>te dans la tôle ;<br />
• n : le coefficient d’écrouissage, qui caractérise l’aptitude de<br />
l’acier à se consolider lors de la déformation plastique.<br />
Ces caractéristiques ne représentent le comportement de<br />
l’acier, <strong>et</strong> encore de façon imparfaite, que dans un seul cas<br />
simple de sollicitation : la traction uniaxiale.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
<strong>Les</strong> différents modes de déformation<br />
On distingue deux grandes familles de déformation, l’expansion<br />
<strong>et</strong> le rétreint :<br />
• L’expansion se caractérise par une augmentation de la surface<br />
de la tôle <strong>et</strong> donc (le volume étant constant) par une<br />
réduction d’épaisseur, qui à l’extrême entraîne une rupture<br />
du métal. On observe ce mode de déformation sur le «nez<br />
de poinçon» (voir la figure ci-dessous).<br />
• Le rétreint a <strong>pour</strong> origine une contrainte de compression<br />
dans la tôle, qui peut donner lieu à une augmentation<br />
d’épaisseur du métal ou à la formation de plis.<br />
Lors de l’emboutissage, les deux modes de déformation<br />
coexistent ; la mise au point consiste donc à trouver le meilleur<br />
compromis entre le rétreint (formation de plis) ou l’expansion<br />
(casses ou strictions).<br />
Différents modes de déformation sur un embouti<br />
expansion<br />
traction<br />
extension + rétreint
<strong>Les</strong> courbes limites de formage<br />
On a donc été amené à imaginer deux types de représentations<br />
de ces variations de caractéristiques mécaniques :<br />
• dans le repère des contraintes : ce sont les critères de plasticité<br />
de Tresca, de Von Mises, de Hill, <strong>et</strong>c. qui perm<strong>et</strong>tent<br />
de calculer les lois de comportement du métal dans tous<br />
les modes de déformation, à partir de la traction pure ;<br />
• dans celui des déformations où un indicateur indispensable<br />
a été mis au point : la Courbe Limite de Formage ou CLF.<br />
Pour une tôle de qualité <strong>et</strong> d’épaisseur données, la CLF délimite<br />
sur l’ensemble plan des points représentatifs de la déformation<br />
(domaine ε 1 /ε 2 ), une zone de sécurité à l’emboutissage. C<strong>et</strong>te<br />
courbe peut être établie selon plusieurs critères d’acceptation :<br />
striction ou rupture de l’acier, formation de plis, amincissement<br />
excessif du revêtement métallique, fissuration ou décollement<br />
de celui-ci.<br />
C<strong>et</strong>te courbe perm<strong>et</strong> à l’emboutisseur :<br />
• d’évaluer la marge de sécurité de l’embouti ;<br />
• de localiser les endroits critiques de la pièce où la matière<br />
est sévèrement sollicitée ;<br />
• d’analyser les facteurs d’influence : qualité de l’acier, design<br />
de la pièce, lubrification, conception des outils (joncs de<br />
r<strong>et</strong>enue, rayons, <strong>et</strong>c.).<br />
domaine<br />
de non emboutissabilité<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
-0,6 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
ε 1<br />
domaine<br />
d’emboutissabilité<br />
Exemple de CLF <strong>pour</strong> un acier <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
S300EK ép. = 1,7 mm<br />
ε 2<br />
35
6 L’assemblage<br />
des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
6.1 Le clinchage 38<br />
6.2 Le sertissage 38<br />
6.3 Le soudage 39<br />
6.3.1 Le soudage par résistance 39<br />
6.3.2 Le soudage à l’arc sous protection gazeuse 40<br />
6.3.3 Fumées de soudage 41<br />
6.3.4 Reconditionnement 41<br />
37
38<br />
6<br />
L’assemblage des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
<strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> sont compatibles avec les procédés<br />
d’assemblage mis en œuvre habituellement : clinchage, sertissage,<br />
soudage.<br />
6.1 Le clinchage<br />
Le clinchage est une technique d’assemblage discontinue dont<br />
les points de liaison sont obtenus par le poinçonnement simultané<br />
de deux ou plusieurs tôles à l’aide d’un poinçon <strong>et</strong> d’une<br />
matrice.<br />
Point clinché<br />
Ce procédé ne nécessite ni perçage préalable de la pièce, ni<br />
apport de matière. Il n’y a pas d’échauffement lors de la mise en<br />
œuvre, donc pas de zone affectée thermiquement.<br />
Il est propre (pas de fumée ni de scories), peu bruyant <strong>et</strong> peu<br />
consommateur d’énergie. Il est aisément automatisable <strong>et</strong> s’insère<br />
facilement dans une ligne de fabrication.<br />
Esthétiquement, le clinchage génère une cavité <strong>et</strong> une protubérance,<br />
ce qui peut être limitant <strong>pour</strong> certaines applications.<br />
Sa tenue mécanique statique est inférieure à celle d’un point<br />
soudé (entre 30 <strong>et</strong> 70% du soudage par résistance par point).<br />
Ceci impose une plus grande densité de points. Sa réalisation<br />
demande une bonne perpendicularité de l’outil par rapport à<br />
la tôle <strong>et</strong> un positionnement précis de la matrice par rapport<br />
au poinçon.<br />
Ce processus nécessite de respecter les limitations suivantes :<br />
• la tôle la plus fine ne doit pas être inférieure à la moitié de<br />
l’épaisseur de la tôle la plus épaisse ;<br />
• l’épaisseur maximale totale assemblée est 6 mm ;<br />
• c<strong>et</strong>te épaisseur maximale limite diminue si les caractéristiques<br />
mécaniques de l’acier augmentent.<br />
La capacité d’une tôle à être clinchée est directement liée à<br />
la qualité d’acier utilisée. Pour garantir l’esthétique des points<br />
clinchés, une lubrification locale avec une huile évanescente<br />
peut s’avérer nécessaire, <strong>pour</strong> limiter les frottements entre le<br />
poinçon, la matrice <strong>et</strong> la tôle.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
6.2 Le sertissage<br />
On regroupe sous le terme de sertissage tous les procédés<br />
d’assemblage mécaniques obtenus grâce à la déformation<br />
plastique d’au moins un des composants à assembler.<br />
C<strong>et</strong>te méthode peut être utilisée <strong>pour</strong> l’assemblage d’acier<br />
<strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> à condition que les qualités d’acier soient choisies<br />
en fonction des niveaux de déformation engendrés dans<br />
les plis.<br />
Le sertissage est cependant limité à des géométries simples, ce<br />
qui élimine son utilisation <strong>pour</strong> la réalisation de coin.<br />
L’assemblage réalisé est non démontable. Il adm<strong>et</strong> du point de<br />
vue mécanique une faible tenue au glissement dans le sens du<br />
serti <strong>et</strong> une faible tenue à l’ouverture.<br />
Sertissages simples <strong>et</strong> doubles
6.3 Le soudage<br />
Le soudage par résistance est le procédé de soudage le plus<br />
utilisé. Cependant, <strong>pour</strong> certaines applications seront mises en<br />
œuvre des techniques de soudage à l’arc.<br />
6.3.1 Le soudage par résistance<br />
Le soudage par points<br />
C’est un procédé complexe puisqu’il est à la fois électrique<br />
(passage du courant), thermique (dispersion de calories), mécanique<br />
(application d’efforts importants) <strong>et</strong> métallurgique, le<br />
but étant de provoquer par le passage d’un courant l’échauffement,<br />
puis la fusion localisée de deux tôles.<br />
Le procédé peut être décrit, au plan électrique, comme une<br />
succes sion de résistances ohmiques, dont les valeurs relatives<br />
conduiront à un échauffement local. L’importance de la résistance<br />
de contact entre les deux tôles conditionnera l’aptitude<br />
de l’assemblage à développer le noyau fondu, à l’origine du<br />
point soudé.<br />
<strong>Les</strong> paramètres importants à contrôler sont la pression appliquée,<br />
l’intensité de courant <strong>et</strong> le temps de soudage.<br />
Il est nécessaire, de façon à augmenter la durée de vie des<br />
électrodes de soudage, que soit opéré, <strong>pour</strong> les grandes séries,<br />
un refroidissement de celles-ci par circulation interne d’eau à<br />
20°C avec un débit de 4 à 6 l/min.<br />
pression<br />
appliquée<br />
tête électrode<br />
point soudé<br />
électrode<br />
courant ON<br />
courant OFF<br />
pression ON<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
électrodes<br />
pression<br />
relâchée<br />
électrode<br />
indentation<br />
séparation de la feuille<br />
zone affectée<br />
par la chaleur<br />
point soudé<br />
ourl<strong>et</strong><br />
Le soudage à la mol<strong>et</strong>te<br />
Par rapport au soudage par points, les électrodes sont constituées<br />
de gal<strong>et</strong>s rotatifs. Si l’application le perm<strong>et</strong>, les cordons<br />
seront effectués de manière discontinue (Roll Spot) <strong>pour</strong><br />
contribuer à limiter l’échauffement tant dans les tôles que dans<br />
les électrodes (voir la figure c) sur c<strong>et</strong>te page).<br />
Une variante du procédé consiste à utiliser une électrode<br />
intermédiaire à fil de cuivre perdu (brev<strong>et</strong> Soudronic).<br />
C<strong>et</strong>te méthode, qui fait appel à une mécanique de guidage<br />
du fil assez précise, peut s’avérer rentable <strong>pour</strong> de grandes<br />
séries de pièces car lorsque les paramètres de soudage<br />
sont bien optimisés, elle garantit en permanence une<br />
excellente qualité interne du noyau fondu. C<strong>et</strong>te technique<br />
s’applique <strong>pour</strong> des épaisseurs de tôle allant jusqu’à<br />
1,2 mm.<br />
a)<br />
b)<br />
c)<br />
d)<br />
gal<strong>et</strong>s rotatifs<br />
gal<strong>et</strong>s rotatifs<br />
soudage<br />
points soudés<br />
feuille<br />
39
40<br />
6<br />
L’assemblage des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
Le soudage par bossage<br />
<strong>Les</strong> bossages sont des protubérances créées par emboutissage<br />
ou usinage dans l’une des pièces à assembler <strong>et</strong> dont la<br />
géométrie est contrôlée. La section de passage du courant de<br />
soudage est localisée au droit du bossage. Le soudage par bossage<br />
est une alternative intéressante dans le cas du soudage<br />
d’accessoires relativement massifs sur tôle mince, car le faible<br />
volume occupé par les bossages réduira le «pompage» des<br />
calories par la pièce massive pendant l’opération de soudage<br />
(par exemple : la fixation d’écrous fil<strong>et</strong>és ou boulons sur tôle de<br />
carrosserie, voir les figures g) <strong>et</strong> h) ci-dessous).<br />
Pour éviter un affaissement prématuré du bossage, l’effort<br />
sur électrode doit être parfaitement maîtrisé. Le temps de<br />
soudage est généralement court, surtout dans les plus fines<br />
épaisseurs.<br />
e)<br />
f)<br />
g)<br />
h)<br />
i)<br />
pointe d’électrode à<br />
extrémité plate<br />
feuille<br />
pièce à<br />
assembler<br />
projections<br />
boulon<br />
écrou<br />
force<br />
force<br />
points soudés<br />
points soudés<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
points soudés<br />
produit<br />
6.3.2 Le soudage à l’arc sous protection gazeuse<br />
Le principe du soudage électrique à l’arc consiste à apporter<br />
l’énergie par déclenchement d’un arc à basse tension entre une<br />
électrode <strong>et</strong> la tôle.<br />
Parmi les différents procédés existants (plasma, TIG, MAG),<br />
c’est le MAG qui est à préconiser car il est plus productif.<br />
Dans le cas du procédé MAG, l’électrode est fusible <strong>et</strong> sert<br />
de métal d’apport. La protection contre la corrosion du métal<br />
fondu est assurée par un gaz actif 100% CO 2 , binaire Argon +<br />
CO 2 ou ternaire Argon + CO 2 + O 2 .<br />
Ce procédé perm<strong>et</strong> d’assembler des matériaux de nature différente,<br />
sans limitation d’épaisseur.<br />
Dans le cas du soudage MAG des tôles minces, l’assemblage le<br />
plus courant est la superposition des deux tôles à souder. C’est<br />
le soudage à clin.<br />
buse<br />
gaz de protection<br />
arc<br />
conducteur de courant<br />
déplacement<br />
métal de base<br />
métal fondu soudé<br />
électrode fusible<br />
passe-fil <strong>et</strong> tube<br />
de contact<br />
métal soudé<br />
solidifié<br />
gaz de<br />
protection
à clin<br />
à recouvrement<br />
en angle extérieur<br />
en angle<br />
intérieur<br />
en angle, en té en gouttière<br />
bout à bout<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
à chant<br />
(sur bords relevés)<br />
Ce procédé de soudage se caractérisant par un apport de matière,<br />
ceci aura un eff<strong>et</strong> néfaste sur l’esthétique des pièces<br />
assemblées, l’aspect externe du cordon de soudage étant en<br />
général assez mauvais.<br />
Par ailleurs, il convient de choisir un fil d’électrode dont les<br />
caractéristiques mécaniques <strong>et</strong> chimiques sont proches des<br />
qualités d’acier à souder. D’autre part, une zone affectée thermiquement<br />
(zone entourant la soudure) trop importante peut<br />
être à l’origine de défauts d’aspect de type bouillons après<br />
<strong>émaillage</strong> (modification locale de la métallurgie de l’acier).<br />
6.3.3 Fumées de soudage<br />
Le soudage des <strong>aciers</strong> entraîne la formation de fumées de soudage.<br />
C’est <strong>pour</strong>quoi le poste de travail doit disposer des outils<br />
nécessaires <strong>et</strong> adaptés à l’extraction de ces fumées, à savoir :<br />
torches aspirantes, hotte, boîte à gants, <strong>et</strong>c.<br />
6.3.4 Reconditionnement<br />
Différentes positions de soudage<br />
D’une manière générale, les opérations classiques de soudage<br />
entraînent une dégradation des zones périphériques à la soudure.<br />
Il peut donc être important de procéder à un n<strong>et</strong>toyage<br />
de la surface, dès que le soudage est terminé, <strong>pour</strong> enlever les<br />
dépôts, oxydes <strong>et</strong> corps étrangers éventuellement apportés<br />
pendant c<strong>et</strong>te opération.<br />
41
7 <strong>Les</strong><br />
propriétés d’emploi<br />
des <strong>aciers</strong> <strong>émaillé</strong>s<br />
7.1 Adhérence de l’émail 44<br />
7.2 La résistance à la corrosion 44<br />
7.3 La résistance chimique des émaux 44<br />
7.4 La résistance mécanique de la surface 44<br />
7.5 La résistance à la chaleur <strong>et</strong> au froid 44<br />
7.6 La résistance aux chocs thermiques 44<br />
7.7 La résistance au feu 44<br />
7.8 Hygiène <strong>et</strong> n<strong>et</strong>toyabilité 45<br />
7.9 Stabilité des couleurs 45<br />
43
44<br />
7<br />
<strong>Les</strong> propriétés d’emploi des <strong>aciers</strong> <strong>émaillé</strong>s<br />
<strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>émaillé</strong>s présentent un certain nombre de propriétés<br />
dues essentiellement à la nature vitreuse de l’émail. La composition<br />
chimique des émaux varie en fonction de leur utilisation<br />
finale de façon à répondre correctement aux exigences liées à<br />
c<strong>et</strong>te utilisation.<br />
7.1 Adhérence de l’émail<br />
L’adhérence de l’émail sur le support est essentielle <strong>pour</strong><br />
conférer à l’acier <strong>émaillé</strong> ses propriétés d’emploi. Elle est mesurée<br />
au travers d’un essai de choc qui consiste à déformer un<br />
échantillon de tôle <strong>émaillé</strong>e par un poinçon à extrémité hémisphérique<br />
sur lequel tombe une masse de 1,5 kg lâchée d’une<br />
hauteur choisie en fonction de l’épaisseur du support.<br />
Le niveau d’adhérence est déterminé par comparaison avec des<br />
images types. La note varie de 1 (très bonne adhérence) à 5<br />
(très mauvaise adhérence).<br />
7.2 La résistance à la corrosion<br />
L’émail est un revêtement qui offre une excellente résistance à<br />
la corrosion à l’acier, même à haute température. <strong>Les</strong> surfaces<br />
<strong>émaillé</strong>es sont non poreuses <strong>et</strong> donc imperméables à tous liquides.<br />
<strong>Les</strong> tests de brouillard salin réalisés sur pièces <strong>émaillé</strong>es<br />
sur support laminé à froid ou aluminié donnent des durées<br />
supérieures à 500 heures sans apparition de rouille rouge. Des<br />
essais, menés par le Porcelain Enamel Institute, ont montré que<br />
des panneaux <strong>émaillé</strong>s pouvaient rester pendant 30 ans sans<br />
apparition de corrosion du métal support.<br />
7.3 La résistance chimique des émaux<br />
L’analyse chimique des émaux est adaptée selon les milieux<br />
dans lesquels ils sont utilisés. Ainsi, ils offrent une très bonne<br />
résistance aux agents chimiques : acides (en dehors de l’acide<br />
fluorhydrique), bases, détergents, solutions organiques. Dans<br />
la cuisine ou la salle de bain, le contact avec les divers aliments,<br />
parfums, cosmétiques, produits de n<strong>et</strong>toyage n’altérera aucunement<br />
la surface.<br />
Par ailleurs, l’acier <strong>émaillé</strong> est extrêmement résistant vis-àvis<br />
des agressions atmosphériques. C’est <strong>pour</strong>quoi la pluie, la<br />
pollution atmosphérique (dioxyde de soufre, oxyde d’azote),<br />
l’atmosphère marine chargée en sel, le rayonnement ultraviol<strong>et</strong>,<br />
les brusques variations de température ne modifieront ni<br />
l’aspect, ni la teinte <strong>et</strong> la brillance de la surface <strong>émaillé</strong>e.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
7.4 La résistance mécanique de la surface<br />
La surface de l’acier <strong>émaillé</strong>, à l’instar du verre, est très dure, ce<br />
qui lui confère une très bonne résistance aux rayures, à l’abrasion,<br />
aux chocs <strong>et</strong> à l’usure. La dur<strong>et</strong>é est classée entre 5 <strong>et</strong> 7<br />
selon l’échelle de Mohs.<br />
Une des conséquences de la dur<strong>et</strong>é de surface des <strong>aciers</strong><br />
<strong>émaillé</strong>s est qu’elle leur confère une très grande résistance<br />
à l’abrasion. C’est <strong>pour</strong>quoi, ils ont naturellement leur place<br />
dans un grand nombre de secteurs tels que le ménager ou le<br />
sanitaire.<br />
La résistance à l’abrasion est déterminée au travers d’un test<br />
de friction.<br />
7.5 La résistance à la chaleur <strong>et</strong> au froid<br />
Du fait de leur nature vitreuse, les surfaces <strong>émaillé</strong>es offrent<br />
une très bonne résistance à la température. Certaines applications,<br />
notamment dans l’électroménager (four auton<strong>et</strong>toyant<br />
à pyrolyse) <strong>et</strong> l’industrie, nécessitent des températures de<br />
fonctionnement de l’ordre de 450 à 500°C.<br />
Au contraire, l’acier <strong>émaillé</strong> peut être soumis à des températures<br />
de -60°C sans altération de l’émail (nous sommes en<br />
mesure de fournir des <strong>aciers</strong> offrant une bonne résilience à<br />
c<strong>et</strong>te température).<br />
7.6 La résistance aux chocs thermiques<br />
<strong>Les</strong> émaux peuvent subir sans dommage d’importantes variations<br />
de température de plus de 100°C. C’est <strong>pour</strong>quoi ils<br />
peuvent être utilisés <strong>pour</strong> des applications présentant ce type<br />
de variation : appareils de cuisson, ustensiles ménager, échappement.<br />
7.7 La résistance au feu<br />
En présence d’une flamme ou d’une autre source de chaleur,<br />
une surface <strong>émaillé</strong>e ne sera en aucun cas dégradée. Par<br />
ailleurs, elle ne sera source d’aucun dégagement toxique en cas<br />
d’exposition prolongée à la chaleur.<br />
Le classement au feu des panneaux <strong>émaillé</strong>s est A1.
7.8 Hygiène <strong>et</strong> n<strong>et</strong>toyabilité<br />
La surface vitrifiée lisse <strong>et</strong> dure de l’acier <strong>émaillé</strong> ne présente<br />
pas de pores ou de crevasses. C’est <strong>pour</strong>quoi elle ne perm<strong>et</strong><br />
pas la fermentation des bactéries <strong>et</strong> l’accumulation de poussières.<br />
L’acier <strong>émaillé</strong> peut donc être utilisé dans des endroits<br />
sensibles tels que les salles blanches ou les cuisines.<br />
De plus, il est bien connu, au travers de ses utilisations quotidiennes,<br />
que l’acier <strong>émaillé</strong> est un matériau alimentaire qui ne<br />
dégage pas d’odeurs.<br />
<strong>Les</strong> surfaces <strong>émaillé</strong>es se n<strong>et</strong>toient très facilement, notamment<br />
dans le cas où des tags viendraient à les souiller. En eff<strong>et</strong>, leur<br />
surface lisse <strong>et</strong> fermée, ainsi que la composition exclusivement<br />
minérale de l’émail, autoriseront, <strong>pour</strong> le n<strong>et</strong>toyage, l’utilisation<br />
de solvants que l’on trouve très aisément dans le commerce.<br />
Il en sera donc largement facilité <strong>et</strong> moins coûteux. L’économie<br />
réalisée peut s’avérer très importante. L’acier <strong>émaillé</strong> est<br />
ainsi un matériau pouvant être utilisé soit dans les lieux où la<br />
propr<strong>et</strong>é de surface revêt une grande importance (tunnel par<br />
exemple), soit dans des endroits où il peut subir des agressions<br />
de type graffitis.<br />
7.9 Stabilité des couleurs<br />
L’acier <strong>émaillé</strong> offre une gamme presque infinie de coloris, motifs<br />
<strong>et</strong> textures possibles dans des aspects brillants, semi-mats<br />
ou mats. De plus, la reproduction de n’importe quelle image<br />
est réalisable par sérigraphie avec une extrême précision. Il est<br />
ainsi possible de reproduire des enseignes, affiches, œuvres<br />
d’art ou des photographies. Celle-ci, effectuée à haute température,<br />
aura les mêmes propriétés de durabilité que l’ensemble<br />
du panneau <strong>émaillé</strong>.<br />
<strong>Les</strong> couleurs étant obtenues à l’aide de pigments minéraux,<br />
elles présentent une très grande stabilité dans le temps, en<br />
particulier, elles sont insensibles au rayonnement ultraviol<strong>et</strong>.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
45
8 Acier<br />
<strong>émaillé</strong> <strong>et</strong> environnement<br />
8.1 Le processus de production 48<br />
8.1.1 Risques environnementaux liés au traitement de surface 48<br />
8.1.2 Risques environnementaux liés à l’<strong>émaillage</strong> 48<br />
8.1.3 Risques environnementaux liés à la cuisson de l’émail 48<br />
8.2 Le cycle de vie <strong>et</strong> la destruction du produit <strong>émaillé</strong> 48<br />
47
48<br />
8<br />
Acier <strong>émaillé</strong> <strong>et</strong> environnement<br />
<strong>Les</strong> critères liés au développement durable imposent que,<br />
<strong>pour</strong> caractériser la valeur écologique d’un produit quelconque,<br />
il faut non seulement prendre en considération les<br />
matériaux nécessaires à sa fabrication ainsi que les rej<strong>et</strong>s<br />
liés à celle-ci, mais encore tenir compte de l’impact environnemental<br />
du produit lui-même au cours de sa durée de vie <strong>et</strong><br />
lors de sa destruction.<br />
L’influence sur l’environnement des <strong>aciers</strong> <strong>émaillé</strong>s doit donc<br />
être considérée à deux niveaux :<br />
• lors de la fabrication de la pièce <strong>émaillé</strong>e ;<br />
• au cours du cycle de vie <strong>et</strong> de destruction<br />
des pièces <strong>émaillé</strong>es.<br />
8.1 Le processus de production<br />
L’<strong>émaillage</strong> sur acier est une opération relativement compliquée<br />
<strong>et</strong> les risques liés à l’environnement sont présents à chaque<br />
étape. <strong>Les</strong> progrès effectués à tous niveaux tendent à une<br />
réduction de ces risques.<br />
8.1.1 Risques environnementaux liés au<br />
traitement de surface<br />
Le traitement de surface peut, dans certains cas, être très<br />
complexe <strong>et</strong>, <strong>pour</strong> l’<strong>émaillage</strong> blanc direct, comprendre des<br />
étapes de dégraissage, décapage, nickelage <strong>et</strong> rinçage. Ces<br />
diverses opérations sont fortement consommatrices d’eau,<br />
d’énergie <strong>et</strong> de produits chimiques qui généreront des vapeurs<br />
<strong>et</strong> des déch<strong>et</strong>s devant être traités.<br />
La mise en conformité d’une telle ligne de traitement de surface<br />
avec la législation en vigueur nécessite des investissements<br />
dans une installation de traitement des rej<strong>et</strong>s, ce qui peut doubler<br />
le coût d’exploitation de la préparation de surface.<br />
La préoccupation d’<strong>ArcelorMittal</strong> est de développer des produits<br />
respectueux de l’environnement <strong>et</strong> plus simples à m<strong>et</strong>tre<br />
en œuvre. C’est la raison <strong>pour</strong> laquelle nous m<strong>et</strong>tons actuellement<br />
au point des revêtements de surface qui perm<strong>et</strong>tront<br />
de simplifier, ou éventuellement de supprimer, le traitement de<br />
surface avant <strong>émaillage</strong>.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
8.1.2 Risques environnementaux liés à l’<strong>émaillage</strong><br />
Lorsque l’émail est livré sous forme de fritte à l’émailleur, celuici<br />
doit la broyer <strong>et</strong> la m<strong>et</strong>tre en suspension dans de l’eau après<br />
avoir ajouté les éléments d’addition nécessaires (agents de<br />
suspension, réfractaires, électrolytes, opacifiants <strong>et</strong> colorants).<br />
C<strong>et</strong>te façon de faire impose que les déch<strong>et</strong>s produits lors de<br />
c<strong>et</strong>te opération soient traités de même que l’eau utilisée.<br />
C’est <strong>pour</strong>quoi les fabricants d’émaux ont mis au point des<br />
émaux prêts à l’emploi, livrés sous forme de poudre, perm<strong>et</strong>tant<br />
la suppression de c<strong>et</strong>te opération. Ces émaux sont<br />
mélangés avec de l’eau avant leur application. Leur utilisation<br />
nécessite que les cabines d’<strong>émaillage</strong> soient, après chaque<br />
campagne d’application, parfaitement n<strong>et</strong>toyées. <strong>Les</strong> résidus<br />
obtenus doivent être mis en décharge.<br />
Le développement de l’application de l’émail par poudrage<br />
électrostatique perm<strong>et</strong> de pallier c<strong>et</strong> inconvénient. En eff<strong>et</strong>,<br />
99% de l’émail utilisé va sur la pièce <strong>et</strong> le reste peut être récupéré<br />
<strong>pour</strong> être réutilisé. D’autre part c<strong>et</strong>te méthode, du fait de la régularité<br />
d’épaisseur de l’émail déposé, autorise, par rapport aux<br />
procédés d’application par voie liquide, une économie d’émail de<br />
20 à 30%.<br />
8.1.3 Risques environnementaux liés à la cuisson de l’émail<br />
<strong>Les</strong> risques les plus importants sont liés au dégagement de<br />
p<strong>et</strong>ites quantités de fluor au cours de la cuisson d’<strong>émaillage</strong>.<br />
C<strong>et</strong> élément corrosif est cependant de moins en moins présent<br />
dans les émaux modernes.<br />
De plus, les fours de cuisson sont maintenant équipés de systèmes<br />
de traitement de fumées qui limitent considérablement<br />
les émissions polluantes vers l’extérieur.<br />
8.2 Le cycle de vie <strong>et</strong> la destruction du produit <strong>émaillé</strong><br />
<strong>Les</strong> qualités de l’acier <strong>émaillé</strong> en font un matériau très moderne<br />
vis-à-vis des critères de respect de l’environnement. L’émail<br />
va donner de la valeur à l’acier de façon à augmenter considérablement<br />
sa durée de vie. Aucun autre revêtement sur l’acier<br />
(métallique, organique) ne lui perm<strong>et</strong> d’atteindre ce niveau de<br />
durabilité.<br />
En outre, l’acier <strong>émaillé</strong> est un matériau très facile à recycler.<br />
Il présente l’avantage par rapport à d’autres matériaux d’être<br />
classé comme matériau récupérable <strong>et</strong> non comme déch<strong>et</strong>.<br />
Sa destruction ne produira ni de fumées toxiques ni d’autres<br />
sub stances dangereuses. Il est 100% recyclable sans qu’un<br />
traitement préalable ne soit nécessaire.
9 <strong>Les</strong><br />
utilisations de l’acier <strong>émaillé</strong><br />
9.1 <strong>Les</strong> utilisations domestiques de l’acier <strong>émaillé</strong> 50<br />
9.1.1 <strong>Les</strong> chauffe-eau électriques 50<br />
9.1.2 L’électroménager <strong>et</strong> les ustensiles de cuisine 50<br />
9.1.3 Le sanitaire 50<br />
9.2 L’acier <strong>émaillé</strong> <strong>et</strong> la construction 51<br />
9.2.1 <strong>Les</strong> applications extérieures 51<br />
9.2.2 <strong>Les</strong> applications intérieures 51<br />
9.2.3 <strong>Les</strong> préconisations de montage 51<br />
9.3 <strong>Les</strong> autres applications de l’acier <strong>émaillé</strong> 52<br />
9.3.1 <strong>Les</strong> applications dans l’industrie 52<br />
9.3.2 La signalétique 52<br />
9.4 Résumé des principales utilisations des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> 53<br />
49
50<br />
9<br />
<strong>Les</strong> utilisations de l’acier <strong>émaillé</strong><br />
9.1 <strong>Les</strong> utilisations domestiques de l’acier <strong>émaillé</strong><br />
9.1.1 <strong>Les</strong> chauffe-eau électriques<br />
Le chauffe-eau électrique, aussi appelé boiler, est constitué<br />
d’une enveloppe de protection externe, d’une isolation, de la<br />
cuve intérieure contenant l’eau à chauffer <strong>et</strong> d’un corps de<br />
chauffe. Le corps de chauffe transforme l’énergie électrique<br />
en chaleur qui est transmise à l’eau froide située dans la partie<br />
inférieure du chauffe-eau. Par convection une circulation d’eau<br />
se fait dans la cuve <strong>et</strong> toute l’eau est chauffée à une température<br />
réglée par un thermostat.<br />
L’émail recouvre la paroi interne de la cuve <strong>et</strong> ainsi la protège<br />
contre la corrosion. De plus, étant alimentaire, il offre un avantage<br />
supplémentaire <strong>pour</strong> c<strong>et</strong> usage.<br />
Compte tenu des épaisseurs nécessaires à utiliser (la cuve<br />
est considérée comme un appareil à pression <strong>et</strong> elle doit être<br />
testée en moyenne à 12 bars), les <strong>aciers</strong> mis en œuvre <strong>pour</strong><br />
la cuve sont des <strong>aciers</strong> laminés à chaud : les qualités S240EK<br />
<strong>et</strong> S300EK.<br />
9.1.2 L’électroménager <strong>et</strong> les ustensiles de cuisine<br />
L’électroménager est le premier marché consommateur d’acier<br />
<strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong>. En eff<strong>et</strong>, l’acier <strong>émaillé</strong> est le seul produit capable<br />
de résister aux multiples contraintes auxquelles sont soumis<br />
les appareils, en particulier dans le domaine de la cuisson. C’est<br />
<strong>pour</strong>quoi il a su se rendre indispensable <strong>pour</strong> certaines applications<br />
où aucun autre matériau ne peut le concurrencer : tables<br />
de cuisson, cavités de four, lèchefrites, plaques à pâtisserie,<br />
<strong>et</strong>c.<br />
Ses multiples propriétés sont ainsi mises en valeur :<br />
• résistance à la rayure <strong>et</strong> à l’abrasion beaucoup plus élevée<br />
que <strong>pour</strong> d’autres matériaux ;<br />
• l’acier <strong>émaillé</strong> ne r<strong>et</strong>ient ni n’absorbe les odeurs <strong>et</strong> ainsi ne<br />
les transm<strong>et</strong> pas ;<br />
• il résiste aux produits généralement utilisés dans la cuisine,<br />
qu’ils soient acides – vinaigre, jus de citron – ou basiques,<br />
tels que les détergents. Il offre une excellente résistance à<br />
la corrosion ;<br />
• il résiste aux flammes <strong>et</strong> supporte les hautes températures ;<br />
• il est alimentaire <strong>et</strong> ne favorise pas la prolifération<br />
des bactéries ;<br />
• il est très résistant à la vapeur d’eau, ce qui le rend<br />
utilisable <strong>pour</strong> ce type de cuisson ;<br />
• enfin, il montre des qualités esthétiques indéniables.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
<strong>Les</strong> développements des émaux ces dernières années ont permis<br />
la mise au point des cavités de four auton<strong>et</strong>toyantes :<br />
• four auton<strong>et</strong>toyant à pyrolyse : le principe consiste à<br />
chauffer à haute température, aux environs de 500°C,<br />
la cavité de four, de façon à brûler les graisses <strong>et</strong> résidus<br />
qui se sont déposés sur les parois pendant la cuisson des<br />
aliments ;<br />
• four auton<strong>et</strong>toyant à catalyse : dans ce cas, le n<strong>et</strong>toyage<br />
s’opère aux températures normales de cuisson des<br />
aliments. L’émail contient un catalyseur qui perm<strong>et</strong><br />
l’oxydation accélérée des graisses <strong>et</strong> la décomposition des<br />
résidus ;<br />
• utilisation d’émaux Easy-to-Clean (ETC) : l’absence de<br />
microporosités dans la surface totalement lisse de l’émail<br />
empêche définitivement toute incrustation de salissures.<br />
L’acier <strong>émaillé</strong> est également utilisé <strong>pour</strong> les articles culinaires<br />
<strong>et</strong> la batterie de cuisine : les casseroles <strong>émaillé</strong>es empêchent<br />
la fermentation des bactéries, n’absorbent pas les odeurs, ne<br />
sont pas attaquées par les acides alimentaires <strong>et</strong> supportent<br />
sans problème la flamme directe. Leur surface étant très lisse<br />
<strong>et</strong> très résistante à l’abrasion <strong>et</strong> à l’action chimique des détergents<br />
habituels, leur n<strong>et</strong>toyage s’opère sans difficulté. De plus,<br />
elles sont compatibles avec le procédé de cuisson par induction,<br />
dont le développement est promis à un grand avenir.<br />
9.1.3 Le sanitaire<br />
Le marché du sanitaire m<strong>et</strong> également en valeur les qualités<br />
de l’acier <strong>émaillé</strong>. Grâce aux caractéristiques des <strong>aciers</strong> qui<br />
sont offertes aujourd’hui, il est possible de concevoir <strong>et</strong> proposer<br />
des gammes de baignoires, de vasques, d’éviers ou de<br />
lavabos de formes <strong>et</strong> de dimensions répondant aux désirs des<br />
consommateurs les plus exigeants. <strong>Les</strong> nombreuses possibilités<br />
de décoration de l’émail perm<strong>et</strong>tent d’obtenir des aspects très<br />
variés. Mais c’est dans le domaine de l’hygiène <strong>et</strong> des qualités<br />
sanitaires que le produit donne sa pleine mesure. Il est parfaitement<br />
inerte, tant chimiquement que mécaniquement. Outre<br />
le fait qu’elle ne r<strong>et</strong>ient pas les bactéries, la surface <strong>émaillé</strong>e se<br />
n<strong>et</strong>toie <strong>et</strong> s’entr<strong>et</strong>ient sans effort avec n’importe quel produit,<br />
même le plus agressif. Bien entr<strong>et</strong>enue, elle gardera éternellement<br />
l’aspect du neuf.
9.2 L’acier <strong>émaillé</strong> <strong>et</strong> la construction<br />
L’acier <strong>émaillé</strong> a de multiples applications dans le domaine de<br />
la construction. Il peut aussi bien être utilisé <strong>pour</strong> habiller des<br />
façades d’immeuble ou des tunnels qu’à l’intérieur de lieux<br />
publics tels que gares, aéroports, stations de métro <strong>et</strong> d’autres<br />
bâtiments <strong>pour</strong> revêtir des murs, faux plafonds, cloisons ou<br />
ascenseurs.<br />
L’acier <strong>émaillé</strong> offre également une réponse pertinente <strong>pour</strong><br />
l’aménagement de salles blanches.<br />
9.2.1 <strong>Les</strong> applications extérieures<br />
Grâce à ses propriétés de résistance au rayonnement ultraviol<strong>et</strong>,<br />
aux intempéries ainsi qu’à ses possibilités quasi illimitées de<br />
décoration, l’acier <strong>émaillé</strong> est une solution idéale <strong>pour</strong> ce type<br />
d’application.<br />
<strong>Les</strong> panneaux <strong>émaillé</strong>s se prêtent particulièrement bien au<br />
montage de murs rideaux ou à l’habillage de façades plus traditionnelles<br />
en maçonnerie. Ils sont préfabriqués chez l’émailleur<br />
à la mesure exacte du bâtiment à habiller. Cela présente, par<br />
rapport aux modes construction habituels, un avantage évident<br />
sur le plan économique. Ils peuvent être mis en place par<br />
n’importe quel temps, quelle que soit la température extérieure.<br />
Du fait de l’inaltérabilité des couleurs (la tenue des teintes<br />
des panneaux <strong>émaillé</strong>s peut être garantie 40, voire 50 ans),<br />
l’utilisation de panneaux <strong>émaillé</strong>s perm<strong>et</strong> leur remplacement<br />
en phase de réhabilitation ou d’extension d’une construction<br />
sans qu’il ne soit constaté de différences de teintes. Ainsi, le<br />
bâtiment ne paraîtra pas avoir été fait en deux fois.<br />
La simplicité de n<strong>et</strong>toyage des graffitis est mise en évidence<br />
lorsque le bâtiment est construit dans une zone sensible.<br />
L’utilisation d’acier <strong>émaillé</strong> <strong>pour</strong> l’habillage des tunnels peut être<br />
préconisée <strong>pour</strong> des raisons de n<strong>et</strong>toyage simplifié <strong>et</strong> moins<br />
coûteux, de meilleure luminosité (la surface <strong>émaillé</strong>e réfléchit<br />
bien la lumière, ce qui perm<strong>et</strong> de limiter les investissements en<br />
terme d’éclairage) <strong>et</strong> de meilleure résistance au feu.<br />
Enfin, d’autres applications peuvent être envisagées telles<br />
que la fabrication de murs antibruit, réservoir d’eau, canalisations<br />
ou stations d’épuration où seront mises en évidence<br />
les propriétés de résistance aux agents corrosifs <strong>et</strong> de nonprolifération<br />
des bactéries de l’acier <strong>émaillé</strong>.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
9.2.2 <strong>Les</strong> applications intérieures<br />
L’acier <strong>émaillé</strong> est très apprécié <strong>pour</strong> l’aménagement de lieux<br />
recevant du public. Ininflammable, résistant au vandalisme,<br />
facile d’entr<strong>et</strong>ien, offrant des possibilités de décoration illimitées,<br />
il est à même d’habiller murs, plafonds, cloisons, cabines<br />
d’ascenseurs, <strong>et</strong>c.<br />
C’est <strong>pour</strong>quoi il est présent :<br />
• dans les stations de métro ;<br />
• dans les gares ;<br />
• dans les aéroports ;<br />
• dans la décoration intérieure des navires.<br />
De plus, bactériologiquement propre <strong>et</strong> ne craignant pas l’humidité,<br />
sa présence est justifiée dans les hôpitaux, les salles<br />
blanches <strong>et</strong> les installations sanitaires.<br />
9.2.3 <strong>Les</strong> préconisations de montage<br />
La mise en place de cass<strong>et</strong>tes <strong>émaillé</strong>es, aussi bien <strong>pour</strong> l’habillage<br />
de façades que <strong>pour</strong> la décoration intérieure, nécessite qu’un<br />
certain nombre de précautions soient prises.<br />
Compte tenu des propriétés de l’émail, il est en général impossible<br />
de modifier un panneau <strong>émaillé</strong>. <strong>Les</strong> pliages, découpages<br />
<strong>et</strong> perçages sont impossibles car ces opérations détérioreront<br />
la surface <strong>émaillé</strong>e. Cela montre l’importance <strong>pour</strong> l’architecte<br />
ou le maître d’œuvre de la préparation du chantier. Un calepinage<br />
très précis de la surface à habiller est un gage de réussite<br />
<strong>et</strong>, contrairement à l’utilisation d’autres types de panneaux tels<br />
que les panneaux laqués, la tolérance d’assemblage est très<br />
faible. Il est donc impératif que soient prévus à l’avance non<br />
seulement les dimensions exactes de tous les panneaux, mais<br />
également le positionnement de l’ensemble des trous qui vont<br />
perm<strong>et</strong>tre leur accrochage sur la façade ou le mur à habiller.<br />
<strong>Les</strong> épaisseurs généralement mises en œuvre sont comprises<br />
entre 1,5 <strong>et</strong> 3 mm <strong>et</strong> les largeurs de l’ordre de 1500 mm<br />
(les dimensions faisables sont limitées par les dimensions du<br />
four de cuisson de l’émail). Il est possible d’utiliser des épaisseurs<br />
plus faibles jusqu’à 0,3 mm. Dans ce cas, le panneau est<br />
collé sur un support plus rigide (acier, aluminium, <strong>et</strong>c.). Pour<br />
la fabrication des cass<strong>et</strong>tes, il est recommandé que les rayons<br />
de pliage soient d’environ 3 mm. <strong>Les</strong> coins peuvent être soit<br />
emboutis (emboutissage «coin de valise»), soit soudés. C<strong>et</strong>te<br />
dernière technique présente l’inconvénient qu’il est toujours<br />
plus difficile d’émailler sur une soudure. En eff<strong>et</strong>, des défauts<br />
de surface ou des porosités dans l’émail peuvent apparaître sur<br />
le cordon de soudure ou la zone affectée thermiquement si elle<br />
a été mal maîtrisée.<br />
La cuisson des cass<strong>et</strong>tes <strong>émaillé</strong>es à haute température<br />
peut engendrer leur déformation. C’est la raison <strong>pour</strong><br />
laquelle il peut être nécessaire de contrecoller des rai-<br />
51
52<br />
9<br />
<strong>Les</strong> utilisations de l’acier <strong>émaillé</strong><br />
disseurs à l’intérieur de ces panneaux de façon à les rendre<br />
plans. Ces raidisseurs peuvent être de différentes natures<br />
: feuilles en aluminium ou en acier galvanisé, bois,<br />
structure en nid d’abeille aluminium, carton ou polymère.<br />
Le choix du matériau utilisé dépend de l’utilisation, extérieure<br />
ou intérieure, <strong>et</strong> de l’épaisseur du panneau initial.<br />
Il est possible, enfin, <strong>pour</strong> l’habillage de colonnes ou de piliers,<br />
de fabriquer des panneaux présentant un profil semi-circulaire.<br />
Dans ce cas, le panneau obtenu étant plus rigide, il n’est plus<br />
nécessaire d’apporter un raidisseur.<br />
Compte tenu de leur épaisseur <strong>et</strong> des matériaux éventuellement<br />
contrecollés, le poids des panneaux <strong>émaillé</strong>s varie de 15 à<br />
30 kg/m 2 . Toutes les précautions nécessaires doivent être donc<br />
prises <strong>pour</strong> leur manipulation, notamment lors du montage sur<br />
les façades ou les parois.<br />
Le montage des cass<strong>et</strong>tes <strong>émaillé</strong>es sur une paroi est identique<br />
à celui de tout autre parement métallique. La pose se fait sur<br />
une ossature horizontale <strong>et</strong>/ou verticale constituée de profilés<br />
en acier galvanisé, en acier inoxydable ou en aluminium, solidaire<br />
de la paroi à habiller, sur laquelle seront fixés les panneaux<br />
par vissage. <strong>Les</strong> fixations peuvent être ou non visibles. Des entr<strong>et</strong>oises<br />
<strong>et</strong> rondelles en matière plastique protégeront l’émail<br />
contre un serrage des vis trop important. L’espace créé ainsi<br />
entre le mur <strong>et</strong> le panneau perm<strong>et</strong>tra également, <strong>pour</strong> les applications<br />
extérieures, l’écoulement des eaux de ruissellement,<br />
évitant ainsi les phénomènes de corrosion. De plus, Il est nécessaire<br />
qu’un espace suffisant soit ménagé entre les cass<strong>et</strong>tes<br />
<strong>pour</strong> perm<strong>et</strong>tre leur dilatation. L’étanchéité du système peut<br />
enfin être améliorée, si cela s’avère nécessaire, par la mise en<br />
place de joints en silicone.<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
9.3 <strong>Les</strong> autres applications de l’acier <strong>émaillé</strong><br />
9.3.1 <strong>Les</strong> applications dans l’industrie<br />
L’acier <strong>émaillé</strong> a également sa place au cœur des processus<br />
industriels, là où l’on va trouver les milieux les plus corrosifs<br />
comme dans l’industrie chimique ou agroalimentaire.<br />
Sa résistance aux produits chimiques <strong>et</strong> à la fermentation lui<br />
perm<strong>et</strong> de revêtir cuves de silo, de réacteurs chimiques, sécheurs,<br />
citernes <strong>et</strong> autres réservoirs de stations d’épuration.<br />
Par ailleurs, ses qualités de résistance aux hautes températures<br />
<strong>et</strong> de réflexion de la chaleur lui perm<strong>et</strong>tent de trouver<br />
sa place dans les colonnes <strong>et</strong> échangeurs thermiques. Enfin,<br />
sa résistance à l’agression des fumées de combustion font<br />
de lui un excellent candidat <strong>pour</strong> la fabrication de tuyaux de<br />
cheminée ou de tubulures d’échappement.<br />
9.3.2 La signalétique<br />
L’acier <strong>émaillé</strong> est la solution idéale <strong>pour</strong> la signalisation <strong>et</strong> la<br />
communication aussi bien intérieure qu’extérieure.<br />
La pollution urbaine, les intempéries, les rayonnements ultraviol<strong>et</strong>s,<br />
les tags n’altèrent en aucun cas sa surface. Il est<br />
résistant au feu <strong>et</strong> la multiplicité des possibilités de décoration<br />
perm<strong>et</strong> d’en faire le meilleur support <strong>pour</strong> les créations graphiques<br />
les plus sophistiquées.
9.4 Résumé des principales utilisations des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
Gamme d’acier Processus<br />
Aciers laminés à<br />
chaud<br />
Emaillage sur laminé<br />
à chaud<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
Aciers dédiés <strong>pour</strong> le<br />
processus<br />
S240EK<br />
S300EK<br />
Aciers laminés à froid Emaillage masse DC01EK<br />
DC03EK<br />
DC04EK<br />
DC06EK<br />
DC07EK<br />
Emaillage deux<br />
couches<br />
/ deux cuissons<br />
DC01EK<br />
DC03EK<br />
DC04EK<br />
DC05EK<br />
DC06EK<br />
DC07EK<br />
Emaillage direct Solfer ®<br />
Solfer ® +<br />
Emaillage deux<br />
couches / une<br />
cuisson<br />
Autres qualités<br />
possibles<br />
Solfer ®<br />
Solfer ® +<br />
DC04ES<br />
Solfer ®<br />
Solfer ® +<br />
DC04ES<br />
DC04ES Solfer ®<br />
Solfer ® +<br />
DC06EK<br />
DC07EK<br />
Utilisation<br />
Cuves de chauffe-eau<br />
Cavités de four<br />
Contreportes<br />
Lèchefrites<br />
Baignoires<br />
Bacs à douche<br />
Architecture<br />
Signalisation<br />
Tables de cuisson<br />
Couvercles<br />
Portes<br />
Architecture<br />
Aciers aluminiés Emaillage sur Alusi ® Alusi ® BEC Cavités auton<strong>et</strong>toyantes<br />
catalytiques<br />
Alusi ® BEA Tables de cuisson<br />
Couvercles<br />
Portes<br />
<br />
53
54<br />
9<br />
<strong>Les</strong> utilisations de l’acier <strong>émaillé</strong><br />
Marché Pièce fabriquée Résistance à la corrosion<br />
Electroménager Intérieurs de fours<br />
auton<strong>et</strong>toyants<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
Résistance à la chaleur<br />
Résistance à l’abrasion<br />
Résistance aux chocs<br />
Résistance aux changements de température<br />
Résistance aux acides<br />
Résistance aux bases<br />
Résistance aux produits de lavage<br />
Stabilité de la couleur<br />
Hygiène <strong>et</strong> facilité de n<strong>et</strong>toyage<br />
Luminosité<br />
Pouvoir catalytique<br />
N<strong>et</strong>toyabilité des graffitis<br />
Résistance au feu<br />
• • • • • • • •<br />
à pyrolyse • • • • • •<br />
catalytiques • • • • • • •<br />
Tables de cuisson • • • • • • • • • • • •<br />
Intérieurs de lave-linge • • • • • • • •<br />
Ustensiles de cuisine • • • • • • • •<br />
Industrie Chauffe-eau • • • •<br />
Baignoires • • • • • • • •<br />
Construction Conduits de cheminée • • • • •<br />
Tuiles (US) • • • • •<br />
Architecture Murs-rideaux • • • • • • • •<br />
Habillage de murs de façade • • • • • • • •<br />
Signalétique (routière,<br />
publicitaire, <strong>et</strong>c.)<br />
• • • • • •<br />
Art • • •<br />
Divers Pots d’échappement hauts de<br />
gamme<br />
• • • • •<br />
Longévité
10 Annexes<br />
10.1 <strong>Les</strong> caractéristiques mécaniques des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> 56<br />
10.2 <strong>Les</strong> performances des <strong>aciers</strong> <strong>émaillé</strong>s 58<br />
10.3 <strong>Les</strong> préconisations de montage des panneaux <strong>émaillé</strong>s<br />
dans l’architecture 60<br />
55
10<br />
56<br />
Annexes<br />
10.1 <strong>Les</strong> caractéristiques mécaniques des <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
<strong>Les</strong> caractéristiques mécaniques des <strong>aciers</strong> laminés à froid, laminés à chaud <strong>et</strong> aluminiés <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> sont présentées dans les<br />
tableaux ci-dessous.<br />
<strong>Les</strong> valeurs sont données <strong>pour</strong> des mesures en sens travers.<br />
Caractéristiques mécaniques des <strong>aciers</strong> laminés à froid <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
DC01EK<br />
DC03EK<br />
DC04EK<br />
DC04ES<br />
DC05EK<br />
DC06EK<br />
Epaisseur (mm) R e (MPa) R m (MPa) A (%) r 90 r moyen n 90<br />
0,4 - 0,5 140 - 310<br />
0,5 - 0,7 140 - 290 270 - 390 ≥ 28<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
≥ 26<br />
0,7 - 3 140 - 270 ≥ 30<br />
0,4 - 0,5 140 - 280<br />
≥ 28<br />
0,5 - 0,7 140 - 260 ≥ 30<br />
270 - 350<br />
≥ 1,4<br />
0,7 - 2<br />
140 - 240 ≥ 32<br />
2 - 3 ≥ 1,2<br />
0,4 - 0,5 140 - 260<br />
≥ 32<br />
0,5 - 0,7 140 - 240 ≥ 34<br />
270 - 340<br />
≥ 1,6<br />
0,7 - 2<br />
140 - 220 ≥ 36<br />
2 - 3 ≥ 1,4<br />
0,4 - 0,5 140 - 260<br />
≥ 34<br />
0,5 - 0,7 140 - 240 270 - 340 ≥ 36<br />
0,7 - 3 140 - 220 ≥ 38<br />
0,7 - 2<br />
≥ 2<br />
140 - 190 270 - 320<br />
2 - 3 ≥ 1,8<br />
0,4 - 0,5 120 - 210<br />
≥ 36<br />
≥ 0,17<br />
≥ 0,17<br />
≥ 1,6 ≥ 0,18<br />
0,5 - 0,7 120 - 190 ≥ 38<br />
270 - 320<br />
≥ 1,6<br />
0,7 - 2<br />
120 - 170 ≥ 40<br />
2 - 3 ≥ 1,4<br />
DC07EK ≤ 3 80 - 160 270 - 350 ≥ 40 ≥ 0,20<br />
Solfer ®<br />
Solfer ® +<br />
0,4 - 0,5 140 - 280<br />
≥ 30<br />
0,5 - 0,7 140 - 260 270 - 370 ≥ 32<br />
0,7 - 2 140 - 240 ≥ 34<br />
0,4 - 0,5 140 - 250 270 - 350 ≥ 34<br />
0,5 - 0,7 140 - 230 ≥ 36<br />
0,7 - 2 140 - 210 ≥ 38<br />
≥ 0,18
Caractéristiques mécaniques des <strong>aciers</strong> laminés à chaud <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
S240EK<br />
S300EK<br />
Alusi ® BEC<br />
Alusi ® BEA<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
Epaisseur (mm) R e (MPa) R m (MPa) A (%)<br />
1,5 - 3<br />
≥ 27<br />
≥ 240 360 - 430<br />
3 - 6 ≥ 34<br />
1,5 - 3 ≥ 280<br />
≥ 25<br />
330 - 450<br />
3 - 4,5 ≥ 260 ≥ 30<br />
Caractéristiques mécaniques des <strong>aciers</strong> aluminiés <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong><br />
Epaisseur (mm) R e (MPa) R m (MPa) A (%) r 90 n 90<br />
0,5 - 0,7<br />
≥ 28<br />
0,7 - 3<br />
< 260 < 380<br />
≥ 30<br />
0,5 - 0,7 < 240<br />
≥ 30<br />
< 370<br />
0,7 - 1<br />
≥ 31<br />
< 230<br />
1 - 3 < 365 ≥ 32<br />
≥ 1,3 ≥ 0,18<br />
≥ 1,3 ≥ 0,18<br />
57
10<br />
58<br />
Annexes<br />
10.2 <strong>Les</strong> performances des <strong>aciers</strong> <strong>émaillé</strong>s<br />
Dans le tableau ci-dessous vous trouverez les performances des panneaux <strong>émaillé</strong>s utilisés dans le domaine de l’architecture, qui<br />
doivent être en conformité avec l’Euronorme EN 14431.<br />
Critère Norme de<br />
référence<br />
Acier support EN 10209 L’EN 10209 décrit les critères auxquels doivent<br />
répondre les qualités d’acier <strong>pour</strong> être définies<br />
aptes à l’<strong>émaillage</strong> par vitrification ainsi que<br />
les méthodes d’essai perm<strong>et</strong>tant d’apprécier<br />
l’aptitude à l’<strong>émaillage</strong> (perméation hydrogène,<br />
perte en fer <strong>pour</strong> les <strong>aciers</strong> destinés à<br />
l’<strong>émaillage</strong> direct <strong>et</strong> test d’adhérence de<br />
l’émail).<br />
Application de l’émail ISO 2178 Application d’au minimum deux couches<br />
d’émail sur la face visible du panneau <strong>et</strong> d’une<br />
couche d’émail sur l’autre face. La température<br />
de cuisson doit être au moins de 500°C.<br />
L’épaisseur de l’émail déposé est mesurée avec<br />
l’aide d’un elcomètre (mesure par courants de<br />
Foucault).<br />
Adhérence de l’émail EN 10209<br />
(annexe D)<br />
Porosité de l’émail ISO 8289<br />
(méthode A)<br />
ISO 2746<br />
Résistance à<br />
l’abrasion<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
Description succincte Exigence de qualité<br />
L’échantillon de tôle <strong>émaillé</strong>e est déformé<br />
par un poinçon à extrémité hémisphérique<br />
sur lequel tombe une masse de 1,5 kg<br />
lâchée d’une hauteur choisie en fonction de<br />
l’épaisseur du support.<br />
Le niveau d’adhérence est déterminé par<br />
comparaison avec des images types <strong>et</strong> varie<br />
de 1 (adhérence bonne) à 5 (adhérence<br />
mauvaise).<br />
Une différence de potentiel (1000 v) est<br />
appliquée entre la surface <strong>émaillé</strong>e <strong>et</strong> une<br />
électrode. L’apparition d’une étincelle indique la<br />
présence d’une porosité dans l’émail.<br />
ASTM C501 L’objectif de ce test est de déterminer la perte<br />
en poids d’un échantillon soumis à la friction<br />
d’une roue abrasive chargée d’une masse<br />
constante.<br />
Abrasif : papier émeri S33<br />
Poids : 1 kg<br />
Résistance aux chocs ISO 4532 L’essai se fait à l’aide d’un pistol<strong>et</strong> à choc réglé<br />
à 20 N avec lequel la tôle est percutée.<br />
Dur<strong>et</strong>é de surface<br />
(Mohs)<br />
EN 101 La dur<strong>et</strong>é de surface est estimée par rapport à<br />
l’échelle de Mohs qui classe les minéraux selon<br />
leur dur<strong>et</strong>é de 1 (calcite) à 10 (diamant).<br />
Essai à la rayure ISO 15695 La surface est rayée à l’aide d’aiguilles sur<br />
lesquelles est appliquée, par l’intermédiaire<br />
d’un bras, une force variant de 1 à 20 N.<br />
Planéité La planéité est déterminée par mesure de la<br />
déflexion du panneau entre l’état non <strong>émaillé</strong><br />
<strong>et</strong> l’état après cuisson.<br />
La mesure est effectuée sur la grande<br />
diagonale.<br />
Acier laminé à froid à basse teneur en carbone,<br />
apte à l’<strong>émaillage</strong><br />
L’épaisseur déposée sur la face visible varie<br />
de 75 à 275 µm si l’épaisseur du support est<br />
inférieure à 0,75 mm <strong>et</strong> de 180 à 500 µm si<br />
l’épaisseur du support est supérieure à 0,75 mm.<br />
Cotation 1, 2 ou 3<br />
Maximum : 5 défauts/m 2<br />
La perte de poids maxi après 1000 tours doit être<br />
au maximum 0,1 g/m 2 .<br />
24 heures après le test, il ne doit pas y avoir au<br />
droit de l’impact de saute d’émail de diamètre<br />
supérieur à 2 mm.<br />
La dur<strong>et</strong>é minimum doit être égale à 5.<br />
La surface <strong>émaillé</strong>e doit pouvoir supporter une<br />
force de 7 N sans apparition de rayure.<br />
Epaisseur support > 0,75 mm :<br />
Déflexion maximum : 0,5% dans la direction<br />
convexe <strong>et</strong> 0,25% dans la direction concave<br />
Epaisseur support < 0,75 mm :<br />
Déflexion maximum : 0,15% dans les deux<br />
directions
Critère Norme de<br />
référence<br />
Résistance à la<br />
corrosion<br />
Résistance aux<br />
acides<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
Description succincte Exigence de qualité<br />
ISO 7253 Test de brouillard salin : un échantillon est<br />
exposé à un brouillard salin pendant une<br />
période de temps définie. L’importance de<br />
la délamination du revêtement ainsi que la<br />
proportion de surface rouillée définissent le<br />
niveau de corrosion.<br />
ISO 2722 La résistance aux acides est déterminée<br />
par mise de l’échantillon dans une solution<br />
aqueuse d’acide citrique à 10% à température<br />
ambiante pendant 15 mn.<br />
La mesure est effectuée selon un référentiel<br />
type.<br />
ISO 2742 La résistance aux acides est déterminée<br />
par mise de l’échantillon dans une solution<br />
aqueuse d’acide citrique à 6% à ébullition<br />
pendant 150 mn.<br />
La résistance aux acides est déterminée par la<br />
perte de poids.<br />
Aspect de surface La surface <strong>émaillé</strong>e est observée en lumière<br />
naturelle à 1,5 m.<br />
Brillance ISO 2813 Mesure de la réflexion spéculaire du produit<br />
revêtu à l’aide d’un brillancemètre :<br />
- aspect mat : angle de mesure 85° ;<br />
- aspect brillant : angle de mesure 60°.<br />
Couleur ISO 7724 Mesure de l’écart de teinte d’un échantillon par<br />
comparaison à un standard de référence :<br />
- soit visuellement ;<br />
- soit au moyen d’un colorimètre.<br />
Résistance aux UV ISO 4892 L’échantillon est soumis à un rayonnement<br />
UV cyclique pendant 1000 heures (le cycle<br />
consiste en une exposition de 4 heures à<br />
un rayonnement UV à une température de<br />
60°C suivi de 4 heures de condensation sans<br />
radiation à une température de 40°C).<br />
Pas de défaut en pleine face après 500 h de<br />
brouillard salin<br />
Classe A minimum selon le référentiel type<br />
Perte de poids maximum : 18,5 g/m 2<br />
La surface <strong>émaillé</strong>e doit être exempte de défauts<br />
susceptibles d’altérer l’aspect général de la pièce<br />
<strong>émaillé</strong>e.<br />
Généralement, les variations au sein du<br />
panneau ne doivent pas excéder 10 unités de<br />
brillance (accord préalable entre les parties<br />
intéressées).<br />
La méthode de mesure ainsi que l’écart de teinte<br />
toléré font l’obj<strong>et</strong> d’un accord préalable entre les<br />
parties intéressées.<br />
Mesure de la teinte <strong>et</strong> de la brillance avant <strong>et</strong><br />
après le test<br />
Résistance aux graffiti N<strong>et</strong>toyage de la surface <strong>émaillé</strong>e <strong>Les</strong> encres, vernis, laques ou peintures doivent<br />
être facilement lavables, après 8 jours de<br />
vieillissement, avec les solvants adaptés sans<br />
variation de teinte ou de brillance de la surface.<br />
Réaction au feu CSTB Essais normalisés de réaction au feu Classement A1 (ex M0)<br />
Résistance au froid Tenue au froid -60°C (dans la mesure où l’acier est<br />
suffisamment résilient à c<strong>et</strong>te température)<br />
Résistance à la<br />
chaleur<br />
Tenue à la chaleur 450°C<br />
59
10<br />
60<br />
Annexes<br />
10.3 <strong>Les</strong> préconisations de montage des panneaux <strong>émaillé</strong>s dans l’architecture<br />
Quelques exemples de systèmes de fixation :<br />
Système de fixation Omeras<br />
Fixation d’une façade en applique<br />
avec ventilation arrière<br />
Fixation utilisée <strong>pour</strong> le nouveau bâtiment Girod<br />
A<br />
A<br />
écrou Girod<br />
entr<strong>et</strong>oise aluminium<br />
renfort Rizoux<br />
vis M8x60 sans tête<br />
Guide d’utilisation – <strong>Les</strong> <strong>aciers</strong> <strong>pour</strong> <strong>émaillage</strong> <strong>et</strong> l’acier <strong>émaillé</strong> – <strong>ArcelorMittal</strong><br />
Support en acier galvanisé ou en acier inoxydable,<br />
jointoiement variable, panneaux d’émail épaisseur<br />
1,5 mm + panneau raidisseur<br />
Coupe A-A<br />
Echelle 1:12<br />
B<br />
Détail B<br />
Echelle 1:3<br />
entr<strong>et</strong>oise nylon<br />
rondelles nylon<br />
plot inox<br />
panneau émail<br />
Fixation de panneaux <strong>émaillé</strong>s plans<br />
dans un tunnel.<br />
Support en acier inoxydable
Système de fixation PMA <strong>pour</strong> les Cass<strong>et</strong>tes BS<br />
Le système Cass<strong>et</strong>tes BS comprend une ossature porteuse sur laquelle se fixent le parement <strong>et</strong> les accessoires spécifiques.<br />
C<strong>et</strong>te ossature étant «calepinée» aux dimensions des cass<strong>et</strong>tes, aucune dimension standard n’est imposée.<br />
ossature Y<br />
vue de face Y 1<br />
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patte de<br />
fixation<br />
ossature X<br />
vue de face X 1<br />
vue de face<br />
coupe<br />
vue de côté<br />
ossature intermédiaire<br />
verticale<br />
joint d’étanchéité<br />
couvre joint<br />
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Références<br />
Couverture : Tom D’Haenens, Philippe Vandenameele<br />
• p. 5 : Philippe Vandenameele<br />
• p. 7 : Station de métro «Heysel», Bruxelles (Belgique),<br />
artiste Jean-François Octave<br />
• p. 13 : Université de Pavie (Italie)<br />
– architecte Giancarlo De Carlo<br />
• p. 21 : Tom D’Haenens<br />
• p. 31 : Jacques Van den Berghe<br />
• p. 37 : PolyVision<br />
• p. 43 : Tom D’Haenens<br />
• p. 47 : PolyVision<br />
• p. 49 : PolyVision<br />
• p. 55 : PolyVision<br />
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PR-UM-EMA-FR – 08/2008