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Principaux facteurs affectant la qualité des soudures
Après le soudage, la couche protectrice d'étain d'origine sur le cordon de soudure est complètement retirée, ne laissant que le fer de base.
Il doit donc être recouvert d'un revêtement organique à haut poids moléculaire pour éviter la corrosion due au contact entre le fer et le contenu et pour éviter la décoloration causée par la corrosion.
1. Types de revêtements
Les revêtements de réparation se divisent en revêtements liquides et en revêtements en poudre. Chaque type possède des propriétés uniques en raison de différences de composition, d'application et de processus de durcissement.
1. Revêtements liquides
Il s'agit notamment de revêtements époxy phénoliques, acryliques, polyester, organosols et pigmentés, adaptés à la réparation des joints de soudure dans la plupart des canettes de nourriture et de boissons.
▶ Revêtements époxy phénoliques : peu microporeux, excellente résistance chimique et à la stérilisation, mais nécessitant une cuisson à haute température. Une cuisson insuffisante entraîne un durcissement incomplet, ce qui entraîne un blanchiment du revêtement après stérilisation, affectant ainsi ses performances et la sécurité alimentaire. Une cuisson excessive réduit la flexibilité et l'adhérence, rendant le revêtement cassant et sujet aux fissures.
Revêtements acryliques et polyester : ils offrent une excellente adhérence, flexibilité, résistance chimique et résistance à la stérilisation. Cependant, ils peuvent absorber les colorants alimentaires et présentent une résistance limitée à la corrosion par le sulfure.
▶ Revêtements organosols : Ils se caractérisent par une teneur élevée en solides, formant des revêtements épais sur les soudures sans bulles, avec une excellente flexibilité et une excellente aptitude à la mise en œuvre. Ils nécessitent moins de chaleur de cuisson que les autres revêtements, mais présentent une faible résistance à la pénétration et sont sujets à la corrosion par les sulfures, ce qui les rend inadaptés aux aliments contenant du soufre.
▶ Revêtements pigmentés : généralement fabriqués en ajoutant du dioxyde de titane ou de la poudre d'aluminium à des revêtements organosol, époxy ou polyester pour masquer les points de corrosion sous le film, adaptés à la réparation des joints de soudure dans les boîtes de conserve comme la charcuterie.
2Revêtements en poudre
Les revêtements en poudre forment des films épais et complets, offrant une protection optimale des soudures. Leur traitement ne produit aucune émission de solvant, réduisant ainsi la pollution environnementale. Ils sont largement utilisés dans les boîtes de conserve pour aliments et boissons, exigeant une résistance élevée à la corrosion. Les revêtements en poudre se divisent en thermoplastiques et thermodurcissables.
Revêtements thermoplastiques : principalement composés de poudre de polyester, de dioxyde de titane, de sulfate de baryum, etc. La formation du film est un simple processus de fusion. Ainsi, lors de la cuisson après pulvérisation en bombe pleine, lorsque la température atteint le point de fusion du revêtement en poudre, le revêtement de réparation fond et se forme. Ces revêtements sont très flexibles et résistent à divers processus mécaniques, mais leur résistance chimique est inférieure à celle des revêtements thermodurcissables et ils absorbent facilement les colorants alimentaires. Leur adhérence au revêtement de base est plus faible qu'au cordon de soudure, ce qui donne une forme arquée.
▶ Revêtements thermodurcissables : Principalement composés d'époxy/polyester, ils durcissent en composés de poids moléculaire élevé par polymérisation après chauffage, formant des films plus minces que les revêtements thermoplastiques avec une excellente résistance chimique mais une aptitude au traitement inférieure.
Les revêtements de réparation se divisent en revêtements liquides et en revêtements en poudre. Chaque type possède des propriétés uniques en raison de différences de composition, d'application et de processus de durcissement.
1. Revêtements liquides
Il s'agit notamment de revêtements époxy phénoliques, acryliques, polyester, organosols et pigmentés, adaptés à la réparation des joints de soudure dans la plupart des canettes de nourriture et de boissons.
▶ Revêtements époxy phénoliques : peu microporeux, excellente résistance chimique et à la stérilisation, mais nécessitant une cuisson à haute température. Une cuisson insuffisante entraîne un durcissement incomplet, ce qui entraîne un blanchiment du revêtement après stérilisation, affectant ainsi ses performances et la sécurité alimentaire. Une cuisson excessive réduit la flexibilité et l'adhérence, rendant le revêtement cassant et sujet aux fissures.
Revêtements acryliques et polyester : ils offrent une excellente adhérence, flexibilité, résistance chimique et résistance à la stérilisation. Cependant, ils peuvent absorber les colorants alimentaires et présentent une résistance limitée à la corrosion par le sulfure.
▶ Revêtements organosols : Ils se caractérisent par une teneur élevée en solides, formant des revêtements épais sur les soudures sans bulles, avec une excellente flexibilité et une excellente aptitude à la mise en œuvre. Ils nécessitent moins de chaleur de cuisson que les autres revêtements, mais présentent une faible résistance à la pénétration et sont sujets à la corrosion par les sulfures, ce qui les rend inadaptés aux aliments contenant du soufre.
▶ Revêtements pigmentés : généralement fabriqués en ajoutant du dioxyde de titane ou de la poudre d'aluminium à des revêtements organosol, époxy ou polyester pour masquer les points de corrosion sous le film, adaptés à la réparation des joints de soudure dans les boîtes de conserve comme la charcuterie.
2. Revêtements en poudre
Les revêtements en poudre forment des films épais et complets, offrant une protection optimale des soudures. Leur traitement ne produit aucune émission de solvant, réduisant ainsi la pollution environnementale. Ils sont largement utilisés dans les boîtes de conserve pour aliments et boissons, exigeant une résistance élevée à la corrosion. Les revêtements en poudre se divisent en thermoplastiques et thermodurcissables.
Revêtements thermoplastiques : principalement composés de poudre de polyester, de dioxyde de titane, de sulfate de baryum, etc. La formation du film est un simple processus de fusion. Ainsi, lors de la cuisson après pulvérisation en bombe pleine, lorsque la température atteint le point de fusion du revêtement en poudre, le revêtement de réparation fond et se forme. Ces revêtements sont très flexibles et résistent à divers processus mécaniques, mais leur résistance chimique est inférieure à celle des revêtements thermodurcissables et ils absorbent facilement les colorants alimentaires. Leur adhérence au revêtement de base est plus faible qu'au cordon de soudure, ce qui donne une forme arquée.
▶ Revêtements thermodurcissables : Principalement composés d'époxy/polyester, ils durcissent en composés de poids moléculaire élevé par polymérisation après chauffage, formant des films plus minces que les revêtements thermoplastiques avec une excellente résistance chimique mais une aptitude au traitement inférieure.
2. Épaisseur du revêtement
3. Intégrité du revêtement
1. Qualité de la soudure
L'intégrité des revêtements de réparation liquides dépend en grande partie de la forme géométrique du cordon de soudure. Si le cordon présente des projections, une extrusion importante ou une surface rugueuse, les revêtements liquides ne peuvent pas le recouvrir complètement. De plus, l'épaisseur du cordon de soudure influence l'effet du revêtement ; en général, elle doit être inférieure à 1,5 fois l'épaisseur de la tôle. Pour le fer laminé à froid secondaire ou le fer haute dureté, l'épaisseur du cordon de soudure est comprise entre 1,5 et 1,8 fois l'épaisseur de la tôle.
Les cordons de soudure réalisés sans protection à l'azote peuvent présenter une mauvaise adhérence du revêtement de réparation en raison de couches d'oxyde excessives, ce qui entraîne des fissures de revêtement lors des processus ultérieurs tels que le bridage, le rétrécissement et le perlage, affectant l'intégrité du revêtement de réparation.
Les revêtements en poudre, en raison de leur épaisseur suffisante, peuvent parfaitement résoudre les problèmes d'exposition du métal causés par les défauts de soudure, offrant une excellente protection pour le cordon de soudure.
2. Bulles
Des formulations de solvants inappropriées dans les revêtements de réparation liquides peuvent affecter l'intégrité du revêtement. Lorsque les revêtements liquides contiennent davantage de solvants à bas point d'ébullition, ou si la température augmente trop rapidement pendant la cuisson, ou si la température du cordon de soudure est trop élevée, une grande quantité de solvant s'évapore pendant la cuisson, laissant des cordons de bulles ou des micropores dans le revêtement, réduisant ainsi la couverture et l'effet protecteur du cordon de soudure.
4. Cuisson et affinage
1. Processus de durcissement des revêtements de réparation
La cuisson et le durcissement des revêtements liquides se décomposent en trois étapes : le revêtement nivelle et mouille d'abord le cordon de soudure et les zones blanches (environ 1 à 2 secondes), puis le solvant s'évapore pour former un gel (l'opération doit être terminée en 3 à 5 secondes, sinon le revêtement s'écoulera du cordon de soudure), et enfin la polymérisation. Le revêtement doit recevoir une chaleur totale suffisante, ce qui affecte considérablement l'épaisseur et les performances du revêtement de réparation. Comme mentionné précédemment, une montée en température rapide pendant la cuisson peut facilement produire des bulles, tandis qu'une montée en température lente peut entraîner un durcissement insuffisant en raison d'un maintien trop court de la température maximale.
Les différents revêtements ont des temps de pointe différents pendant la cuisson ; les revêtements phénoliques époxy nécessitent des temps plus longs que les revêtements organosol, ce qui signifie qu'ils ont besoin de plus de chaleur pour la cuisson.
Pour les revêtements en poudre, les revêtements thermoplastiques fondent simplement pour former un film lors de la cuisson sans polymérisation, tandis que les revêtements thermodurcissables subissent une polymérisation par addition après prépolymérisation et fusion pour réticuler en composés de haut poids moléculaire. Par conséquent, la chaleur de cuisson est étroitement liée à la performance du revêtement de réparation.
2. Impact du degré de durcissement sur les performances du revêtement
Les revêtements de réparation ne peuvent révéler leurs caractéristiques qu'une fois complètement cuits et durcis. Une cuisson insuffisante entraîne la formation de nombreux micropores et une mauvaise aptitude à la mise en œuvre ; par exemple, les revêtements en poudre thermoplastiques insuffisamment cuits peuvent se plisser lors du bordage. Une cuisson excessive affecte l'adhérence ; par exemple, les revêtements époxy-phénoliques trop cuits deviennent cassants et sujets aux fissures lors du bordage, de la striction et du perlage. De plus, un refroidissement suffisant après la cuisson est crucial pour la performance du revêtement de réparation. Par exemple, si les revêtements en poudre thermoplastiques ne sont pas rapidement refroidis à température ambiante après la cuisson, ils peuvent se fissurer lors du bordage. L'ajout d'un dispositif de refroidissement après le four peut prévenir les problèmes de fissuration du revêtement de réparation lors du bordage.
En résumé, pour garantir la qualité du revêtement de réparation, c’est-à-dire une faible porosité et une bonne aptitude au traitement, il est essentiel de contrôler l’épaisseur et le degré de durcissement du revêtement.
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Date de publication : 16 juillet 2025