Traitements de colmatage

Le colmatage (ou sealing) est un traitement post-anodisation qui permet de sceller les pores de la couche d'oxyde d'aluminium, en augmentant significativement sa résistance à la corrosion et en stabilisant ses propriétés dans le temps.

La structure poreuse de la couche d'oxyde

Comme décrit dans la section introductive, l'oxyde d'aluminium formé par anodisation en acide sulfurique a une structure colonnaire en nid d'abeille, avec des cellules de forme hexagonale et une porosité centrale qui s'étend sur presque toute la profondeur de la couche.

Cette structure poreuse est fondamentale pour permettre la coloration avec des pigments organiques, garantir l'adhérence du revêtement au matériau de base et permettre la croissance uniforme de la couche pendant le processus.

Cependant, la porosité représente également le premier déclencheur potentiel de corrosion : des substances agressives peuvent pénétrer dans les pores et atteindre le matériau de base sous-jacent.

Colmatage à chaud

Le colmatage à chaud est le traitement le plus répandu et le plus efficace pour sceller les pores de la couche d'anodisation. Il consiste en l'immersion de la pièce anodisée dans de l'eau déionisée à une température d'environ 95°C pendant un temps approprié.

L'immersion dans l'eau chaude provoque une hydratation superficielle de la couche d'oxyde d'aluminium. Pendant ce processus, l'oxyde d'aluminium (Al₂O₃) absorbe des molécules d'eau et se transforme en hydroxyde d'aluminium (boehmite, AlO(OH)). Puisque l'hydroxyde a un volume plus important par rapport à l'oxyde original, l'expansion volumétrique qui en résulte ferme mécaniquement les pores, rendant la structure plus compacte et imperméable.

Avantages

• Résistance maximale à la corrosion atteignable (>1000 heures en brouillard salin possibles)
• Processus écologique : utilise uniquement de l'eau, sans substances chimiques dangereuses
• Fermeture complète des pores
• Stabilise les pigments en cas de coloration
• Réduit l'absorption d'humidité de la couche
• Améliore la résistance chimique

Inconvénients

• Réduction possible de la résistance à l'usure de la surface due à la modification chimique de la couche d'oxyde d'aluminium.

Effet sur la résistance à la corrosion

Le colmatage à chaud augmente significativement la résistance à la corrosion. Bien que le traitement d'anodisation permette d'obtenir une bonne résistance à la corrosion, le colmatage à chaud l'augmente davantage grâce à la fermeture mécanique des pores. Avec un processus optimisé, il est possible d'obtenir une résistance à la corrosion supérieure à 1000 heures en brouillard salin neutre.

Quand le colmatage est nécessaire

Le traitement de colmatage devient nécessaire dans différentes situations. En particulier, il est recommandé lorsqu'une résistance maximale à la corrosion est requise dans des environnements agressifs, lorsque le composant sera exposé à des substances chimiques (même non agressives), ou lorsqu'un traitement de coloration a été effectué pour stabiliser les pigments. Le colmatage est en outre obligatoire pour les applications prévoyant un contact avec les aliments selon la norme EN 14392. Enfin, il est conseillé lorsqu'il est nécessaire d'empêcher l'entrée de substances dans les pores de la couche anodique comme les huiles qui peuvent pénétrer et tacher la surface.

Contact avec les aliments - EN 14392

La norme EN 14392 "Requirements for anodized products for use in contact with foodstuff" spécifie que pour les composants destinés au contact avec les aliments le colmatage est obligatoire.

La norme EN 14392 établit que l'alliage d'aluminium utilisé doit être conforme à EN 601 ou EN 602, et que le traitement d'anodisation doit être suivi d'un colmatage. Ce dernier doit être effectué exclusivement à chaud dans l'eau, tandis que l'utilisation de colmatage à base de sels de nickel n'est pas permise.

L'obligation du colmatage pour les applications alimentaires est motivée par la nécessité d'empêcher la cession d'aluminium ou d'autres éléments à l'aliment à travers les pores, garantir la stabilité du revêtement dans le temps, prévenir l'absorption de substances de l'aliment dans les pores et maximiser la résistance chimique aux substances acides ou salines présentes dans les aliments.

Pour plus de détails sur la conformité alimentaire, consulter la section Résistance Chimique.

Pour une analyse détaillée des normes, des exigences techniques et des meilleures pratiques pour l'anodisation destinée au contact avec les aliments, consulter l'article d'approfondissement Anodisation et Contact avec les Aliments

Autres applications critiques

Le colmatage est fortement recommandé également pour :

• Composants en environnements marins (corrosion maximale)
• Applications médicales et pharmaceutiques
• Exposition à des substances chimiques même modérées
• Anodisation colorée (stabilisation des pigments)
• Applications où une durée maximale dans le temps est requise

Quand le colmatage est déconseillé

Le colmatage peut être omis ou est même déconseillé dans les applications où :

• L'environnement n'est pas particulièrement agressif et la résistance à la corrosion requise est modérée
• Il est prioritaire d'obtenir une surface avec une dureté élevée et une résistance à l'usure

Pour plus d'informations sur le colmatage et sur la définition des spécifications techniques, consulter la section Désignation selon ISO/MIL ou contacter le support technique de Durox.