L’application d’un revêtement de zinc par galvanisation ne se résume pas à l’immersion d’une pièce en acier dans un bain de zinc fondu. La galvanisation de produits finis se déroule en effet en plusieurs étapes :

• Le dégraissage

Il a pour but d’enlever toutes les salissures et graisses qui empêcheraient la dissolution des oxydes de fer superficiels.

Le dégraissage est effectué dans des bains contenant du carbonate de sodium ou de la soude avec addition de détergents et de tensioactifs à 60°C / 80°C. Parfois, des dégraissants acides peuvent être utilisés.

• Le rinçage

Un rinçage est effectué après le dégraissage afin de ne pas polluer les opérations suivantes.

• Le décapage

Il a pour but d’enlever la calamine et les autres oxyde présents à la surface de l’acier.

Le décapage est effectué dans une solution d’acide chlorhydrique dilué à température ambiante, additionné d’un inhibiteur qui permet d’éviter l’attaque de l’acier lorsqu’il est débarrassé de ses oxydes. Des solutions d’acide sulfurique sont parfois utilisées avec l’inconvénient d’une mise en œuvre à 70°C nécessitant un chauffage.

Un décapage mécanique (grenaillage) peut parfois remplacer le décapage chimique, en particulier dans le cas de la fonte, afin d’éliminer la silice se trouvant en surface.

• Le rinçage

Un rinçage est également effectué après le décapage afin de laver les pièces des sels de fer et des traces d’acide qui pollueraient l’opération suivante.

• Le fluxage

Il permet d’éviter que l’acier ne se ré-oxyde avant l’entrée dans le bain de zinc. La décomposition du flux permet également de favoriser la réaction métallurgique fer/zinc lors de l’immersion de la pièce dans le bain de zinc.

Le fluxage est effectué par une solution aqueuse de chlorure de zinc et de chlorure d’ammonium portée à 60°C.

• Le séchage

Le séchage est effectué dans une étuve afin d’éviter les projections de zinc au moment de l’immersion de la pièce.

• La galvanisation

Les pièces sont ensuite immergées dans le bain de zinc fondu à 450°C. Les temps d’immersion varient suivant l’importance des charges, des dimensions et de l’épaisseur des pièces : de 3 à 4 minutes pour des pièces de forme simple, et de 10 à 15 minutes pour des ensembles massifs ou des corps creux de grandes dimensions.

Pour des raisons environnementales, le plomb autrefois utilisé est désormais remplacé par de l’étain dans les bains de zinc. L’aluminium est également présent (moins de 0,01%). L’étain est utilisé en raison de sa faculté à favoriser la fluidité du zinc tandis que l’aluminium permet d’éviter l’oxydation superficielle du bain et de favoriser la brillance.

D’autres éléments d’addition (Nickel, Bismuth, par exemple) peuvent également être intégrés dans le bain. Ils agissent, entre autres, sur la réactivité Fer-Zinc qui a lieu lors de cette opération.

• Refroidissement et contrôle

Les pièces galvanisées sont ensuite refroidies à l’air libre et contrôlées.

Il faut en moyenne de 60 à 70 kilos de zinc pour protéger une tonne d’acier contre la corrosion.

La figure suivante représente les différentes étapes de la galvanisation de produits finis