Des avancées dans la protection de l'acier

Financé par l'UE, le projet WELDAPRIME a mis au point un revêtement primaire fin qui présente une bonne résistance au soudage et assure une protection efficace contre la corrosion, tout en étant économique et dépourvu de zinc.

Technologies industrielles

Pour répondre aux exigences de qualité et de coût, il est essentiel de protéger contre la corrosion l'acier au carbone et l'acier doux. Cette protection est nécessaire non seulement lorsque l'acier est utilisé, mais également pendant son transport et son stockage, ce qui nécessite en général l'application de revêtements primaires. Cependant, la plupart des primaires soudables n'assurent qu'une protection limitée contre la corrosion et sont souvent appliqués en couche trop épaisse (25-50 microns) pour permettre un soudage de qualité. D'un autre côté, les primaires plus minces (moins de 25 microns) n'apportent souvent qu'une protection très limitée. Les primaires utilisés actuellement contiennent également une grande quantité de zinc, ce qui représente un risque important pour la santé lorsqu'ils sont soudés. Le projet WELDAPRIME est parvenu à exploiter une technologie sol-gel organisant les molécules afin de produire un primaire assurant une protection durable contre la corrosion, une résistance aux dommages mécaniques, pour un coût abordable, tout en préservant la qualité du soudage, sans les risques sanitaires associés aux primaires traditionnels à base de zinc. Une technologie sol-gel Le point de départ de WELDAPRIME a été le fait de savoir que la plupart des primaires pour acier présentent une mauvaise adhérence, et que l'essentiel de la corrosion se produit dans les fissures du revêtement. Comprenant que la réponse à ces problèmes résidait dans les structures moléculaires et les liaisons chimiques de la composition du primaire, l'équipe du projet a utilisé des techniques dites «sol-gel» pour créer un primaire basé sur la manipulation de nanoparticules. Mais si le comportement général des nanoparticules peut être prévu jusqu'à un certain point, leurs interactions spécifiques sont plus difficiles à déterminer par avance. La réponse du projet a consisté à réduire cette part d'incertitude en utilisant deux formulations complètement différentes au cours du travail d'évaluation. L'équipe a ensuite convenu d'une formulation unique pour la mise à l'échelle industrielle, l'application expérimentale et les études de soudage associées. Le primaire ainsi mis au point a montré une excellente adhérence au substrat ainsi qu'une bonne adhérence à la couche supérieure. L'équipe de WELDAPRIME a également réussi à fabriquer ces revêtements fins sans zinc tout en réduisant l'impact sur les caractéristiques de soudage du substrat protégé. En effet, comme le résume le professeur Luisa Coutinho, coordinatrice du projet, «après le soudage, la pièce n'a pas subi de corrosion, ce qui signifie que le primaire a continué à agir comme une barrière contre la corrosion.» Le primaire de WELDAPRIME peut être appliqué aussi bien au pinceau que par pulvérisation (aussi bien conventionnelle que sans air comprimé). D'autre part, comme le solvant ne produit que peu d'émissions de COV (composés organiques volatiles), ce primaire est conforme aux réglementations européennes relatives à l'utilisation de primaires dans les bâtiments. En route vers la commercialisation L'équipe de WELDAPRIME a déjà mené des discussions avec des entreprises intéressées et, pour favoriser l'adoption de son innovation, elle en a encore amélioré la composition. Comme l'explique le professeur Coutinho, «la formulation existante nécessite encore un temps très long pour la préparation et le durcissement. Selon une étude que nous avons menée, cela ne constitue pas un problème majeur pour l'industrie, et le projet n'en a pas fait une priorité. Néanmoins, nous travaillons déjà sur des améliorations destinées à rendre notre solution encore plus attrayante pour l'industrie.» L'innovation de WELDAPRIME concerne un marché considérable, car plusieurs secteurs font un usage important de l'acier (et particulièrement de l'acier au carbone). Ces secteurs comprennent les industries du pétrole et du gaz, de la chimie, du bâtiment et de la construction navale. La production mondiale d'acier représente environ 1400 millions de tonnes (l'Europe en ayant produit environ 145 millions de tonnes en 2011), soit un chiffre d'affaires de près de 1000 milliards d'euros.