Métallisation

La métallisation par projection thermique repose sur un principe simple : faire fondre un métal ou un alliage métallique et le projeter sur une pièce métallique à l’aide d’un pistolet à arc électrique ou d’un pistolet à flamme. Les particules fondues se déposent sur le substrat et forment une couche uniforme qui constitue un revêtement protecteur contre la corrosion. Ce procédé de pulvérisation thermique ne provoque pas de déformation de la pièce, car la température appliquée reste inférieure à 100 °C. Il s’agit d’une alternative à la galvanisation à chaud, notamment pour les pièces hors gabarit ou les éléments non galvanisables.

Les métaux les plus couramment employés dans les procédés de métallisation sont le zinc, l’aluminium, l’alliage zinc-aluminium et d’autres alliages métalliques, selon les exigences mécaniques ou anticorrosion du projet.

Le revêtement zinc-aluminium est souvent utilisé pour sa synergie entre protection cathodique et barrière physique. Le revêtement métallique est notamment utilisé pour protéger les structures exposées aux environnements marins, industriels ou extérieurs, comme les charpentes métalliques, les garde-corps, les réservoirs, ou encore les équipements portuaires. Le choix du métal dépend :

• du type de pièce.
• de l’environnement d’exposition.
• et du niveau de protection souhaité.

Une solution de métallisation regroupe l’ensemble des procédés et des équipements nécessaires à la réalisation d’un revêtement métallique par projection thermique. Elle comprend à la fois la préparation du support, les outils de projection et les traitements complémentaires permettant de déposer une couche métallique sur une surface dans un objectif :

• de protection anticorrosion,
• de restauration ou renforcement mécanique,
• d’amélioration esthétique / fonctionnelle (conductivité, réflectivité, résistance à l’usure…).

Une solution complète comprend la préparation du support par grenaillage, le choix du métal projeté en fonction du milieu d’exposition, le contrôle des épaisseurs et la conformité aux normes EN ISO 2063 et EN ISO 8501-8504. C’est donc une offre technique globale, qui peut venir :

• d’un prestataire en traitement de surface qui réalise directement le traitement sur pièces.
• ou d’un fournisseur de solutions de métallisation proposant d’équipements, de consommables et formations nécessaires au procédé de métallisation.

La projection par arc électrique repose sur la fusion simultanée de deux fils métalliques conducteurs sous l’effet d’un arc électrique. Ce procédé permet d’obtenir un revêtement métallique homogène avec une épaisseur de dépôt contrôlée et une adhérence élevée. Il est particulièrement adapté aux pièces en acier, aux structures métalliques et aux ouvrages de grande dimension. Les métaux utilisés incluent le zinc, l’aluminium et leurs alliages. La pulvérisation thermique obtenue produit un revêtement uniforme, sans surépaisseur ni risque de déformation de la pièce.

Une machine de métallisation est un ensemble d’équipements destinés à réaliser la projection thermique du métal. Elle comprend :

• Pistolet de métallisation : permet de fondre le métal et de le projeter avec précision sur le support préparé.
• Poste à l’arc électrique / installation flamme : source d’énergie du procédé permettant la fusion du métal avant sa pulvérisation thermique.
• Unité de contrôle : régule la température, la vitesse de projection et l’épaisseur du dépôt métallique, assurant la conformité du revêtement.

• Sableuse : prépare la surface métallique en la décapant et en générant la rugosité nécessaire à l’adhérence du revêtement.
• Cabine de métallisation : confine les opérations pour garantir la sécurité, limiter la dispersion des particules et assurer une ventilation adaptée.
• Station de grenaillage : nettoie les pièces en profondeur et élimine les oxydes avant la projection du métal.

• Poste de finition : applique un revêtement complémentaire comme un thermolaquage, une peinture poudre, un revêtement époxy ou polyester pour renforcer la durabilité du traitement.
• Système de traitement de l’air : filtre les poussières et les gaz générés pendant la projection pour maintenir un environnement propre.
• Accessoires et consommables : fils métalliques, buses, gaz de combustion, pièces détachées et kits d’entretien pour la maintenance du poste de métallisation.

Le procédé de métallisation à chaud se déroule en plusieurs phases successives :

• Préparation de surface : la pièce est décapée à l’aide d’une sableuse ou par grenaillage pour créer une rugosité optimale favorisant l’adhérence du métal.
• Application du métal : le zinc, l’aluminium ou un alliage est fondu sous forme de fil métallique ou de poudre métallique.
• Projection thermique : le métal fondu est pulvérisé sur la surface au moyen d’un pistolet à arc électrique ou d’un pistolet à flamme avec de l’air comprimé.
• Contrôle du dépôt : l'épaisseur du dépôt est ajustée selon les normes en vigueur et les contraintes de l’environnement. Elle peut varier de 30 à 250 microns.
• Finition : Selon les besoins, la pièce peut ensuite recevoir un traitement avant peinture, comme un thermolaquage ou un revêtement duplex, garantissant une durée de protection prolongée.
  

La conformité d’un traitement de métallisation repose sur le respect des normes internationales en vigueur. Parmi les plus courantes :

• Norme ISO 2063 : définit les exigences du procédé de projection thermique et des revêtements métalliques et inorganiques.
• Norme EN ISO 9223 : détermine les catégories de corrosivité atmosphérique selon l’environnement d’exposition.
• Norme EN ISO 8501-1 : précise les degrés de préparation de surface avant application d’un revêtement.
• Norme EN ISO 8503-2 : évalue la rugosité du support décapé.
  

Ces standards garantissent la qualité du dépôt métallique, la résistance à l’abrasion et la durée de protection des ouvrages. Un contrôle visuel et mécanique du revêtement industriel est généralement effectué après traitement pour vérifier l’adhérence du revêtement, l’épaisseur du dépôt, et l’absence de défauts de surface. Les entreprises appliquant ces normes assurent une traçabilité complète des opérations et une conformité à la norme de corrosion en vigueur.

Les ateliers de métallisation et les sous-traitants du traitement de surface interviennent sur des pièces industrielles de toutes dimensions : éléments de structures métalliques, supports mécaniques, composants de machines ou pièces d’assemblage. Ces entreprises peuvent être :

• Atelier de métallisation de pièces industrielles.
• Société de maintenance industrielle réalisant des réparations par projection métallique.
• Chaudronnerie ou tôlerie intégrant un service de traitement de surface.
• Atelier mécanique fabriquant des pièces à revêtir ou à restaurer.

Les sociétés d’usinage, d’outillage ou de fabrication de machines emploient la métallisation pour renforcer la résistance à l’abrasion et à l’usure de leurs composants. Le procédé est appliqué sur des arbres, rouleaux, pistons, cylindres ou engrenages, afin de restaurer les dimensions d’origine après usure ou d’améliorer les propriétés mécaniques des surfaces métalliques. La projection thermique devient ici une alternative au rechargement par soudure ou aux traitements chimiques.

Les ateliers de maintenance industrielle utilisent la métallisation pour la remise en état de pièces endommagées. Le procédé permet de reconstituer les volumes de zones usées par abrasion ou corrosion, avant un usinage de finition. Ce type d’application est courant dans les secteurs du transport, de la construction mécanique ou de la production d’énergie.

Les prestataires en traitement de surface appliquent la méthode de shoopage sur des structures et équipements soumis à des environnements agressifs. Ils interviennent sur des charpentes métalliques, passerelles, réservoirs, tuyauteries, éléments de mobilier urbain ou ouvrages exposés aux intempéries.

Certaines grandes structures industrielles, notamment dans les domaines de l’aéronautique, du ferroviaire, du nucléaire, ou de la défense disposent de leurs propres installations de métallisation internes. Elles recherchent des solutions d’équipement pour moderniser leurs lignes de projection, contrôler l’épaisseur du dépôt métallique, automatiser la préparation de surface, ou garantir la conformité aux normes.

Le prix d’un équipement de métallisation varie entre 4 000 et 40 000 € selon le procédé utilisé, du type de métal projeté, et du niveau d’automatisation souhaité. Un équipement complet d’une métallisation électrique se situe généralement entre 15 000 € et 40 000 €. Un kit de base adapté à une utilisation manuelle simple démarre autour de 15 000 €. Pour un système complet à usage industriel, il faut prévoir entre 25 000 € et 40 000 € selon le niveau d’automatisation et la qualité des composants. Ce type de matériel comprend un pistolet de métallisation, un générateur électrique, un système de dévidage de fil, des câbles de puissance et un module de contrôle.

La métallisation par projection à la flamme coûte entre 4 000 € et 10 000 € selon la marque, la robustesse du pistolet et la présence de régulateurs ou d’options complémentaires. Pour un pistolet manuel et des accessoires de base, le tarif débute à environ 4 000 €. Un système professionnel atteint 8 000 € à 10 000 €. Il est conçu pour un usage régulier avec plusieurs jeux de buses et système de dosage précis.