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La galvanisation à froid n'est pas une galvanisation au sens industriel : c'est l'application d'une peinture très chargée en poudre de zinc, au pinceau ou au pistolet, sans bain ni chauffage. La galvanisation à chaud consiste au contraire à plonger l'acier dans du zinc fondu vers 450 °C : le zinc réagit avec le fer et forme un revêtement épais, allié à la surface, qui protège pendant des décennies. À froid, la protection est plus mince et moins durable ; on la réserve aux retouches, aux pièces trop grandes pour un bain et aux petits travaux. Pour une structure ou une pièce exposée, la galvanisation à chaud reste la référence.
Galvanisation : la définition
Galvaniser, c'est protéger l'acier en le recouvrant de zinc. Le zinc agit de deux façons. Il fait barrière entre l'acier et l'air humide. Et s'il est rayé, il se corrode à la place de l'acier, parce qu'il est plus réactif : c'est la protection cathodique. Une rayure sur une tôle galvanisée ne rouille donc pas tout de suite, contrairement à une rayure dans une peinture classique.
Le terme « fer galvanisé » est resté dans le langage courant, mais on galvanise en réalité de l'acier, et parfois de la fonte. Plusieurs techniques déposent ce zinc, avec des résultats très différents.
Comment se déroule une galvanisation à chaud
Les pièces arrivent chez le galvaniseur, souvent déjà soudées et assemblées. Elles sont accrochées, puis passent par une série de bains :
- un dégraissage qui retire huiles et graisses ;
- un décapage à l'acide qui élimine la rouille et la calamine ;
- un fluxage qui protège la surface jusqu'à l'immersion ;
- l'immersion dans le bain de galvanisation, du zinc fondu à environ 450 °C, pendant quelques minutes ;
- le refroidissement, à l'air ou dans l'eau.
Dans le bain, le zinc et le fer forment plusieurs couches d'alliage, recouvertes d'une couche de zinc pur. Le revêtement fait partie de la pièce, il ne s'écaille pas comme une peinture. Il couvre aussi les intérieurs de tubes et les angles, là où un pinceau passe mal.
La norme de référence est l'ISO 1461. Elle fixe des épaisseurs minimales selon l'épaisseur d'acier : par exemple, au moins 85 µm en moyenne sur une pièce de plus de 6 mm, et moins sur des tôles plus fines.
Ce qu'est vraiment la galvanisation à froid
Les produits vendus sous ce nom sont des peintures dont le film sec contient une très forte proportion de zinc métallique. Les particules se touchent entre elles et touchent l'acier, ce qui leur donne un effet de protection cathodique, tant que le film reste intact et suffisamment chargé.
Leurs atouts sont réels : pas de bain, pas de chauffage, aucune limite de taille, application sur place. Leurs limites aussi :
- l'épaisseur dépend de l'applicateur et de la préparation de surface ;
- le film n'est pas allié à l'acier, il adhère comme une peinture ;
- l'acier doit être parfaitement décapé, idéalement par grenaillage ou sablage, sinon la protection est illusoire ;
- la durée de vie est nettement plus courte qu'une galvanisation à chaud de même environnement.
Son usage le plus légitime est la retouche. L'ISO 1461 admet la réparation des petites zones non revêtues avec une peinture riche en zinc, dans des limites de surface précises et avec une épaisseur supérieure à celle du revêtement d'origine.
Les autres façons de déposer du zinc
La galvanisation électrolytique, appelée aussi électrozingage ou zingage, dépose le zinc par électrolyse dans un bain aqueux, à température ambiante. La couche est fine, quelques micromètres à une vingtaine, régulière et d'aspect soigné. Elle convient à la visserie et aux petites pièces mécaniques, avec une passivation qui améliore la tenue. En extérieur, elle protège beaucoup moins longtemps qu'une galvanisation à chaud.
La métallisation projette du zinc fondu au pistolet sur un acier grenaillé. Elle permet de traiter des pièces immenses ou déjà installées.
La shérardisation fait diffuser du zinc en poudre dans la surface à chaud, dans un tambour. Elle convient bien aux petites pièces filetées.
Le comparatif
| Critère | Galvanisation à chaud | Galvanisation à froid | Électrozingage |
|---|---|---|---|
| Principe | Immersion dans le zinc fondu | Peinture riche en zinc | Dépôt électrolytique |
| Liaison avec l'acier | Alliage fer-zinc | Adhérence de peinture | Dépôt adhérent |
| Épaisseur courante | Plusieurs dizaines de µm, fixée par l'ISO 1461 | Selon le nombre de couches appliquées | Quelques µm à une vingtaine |
| Taille des pièces | Limitée par le bain | Sans limite | Petites pièces, vrac ou montage |
| Usage type | Structures, charpente, serrurerie extérieure | Retouches, entretien, pièces hors bain | Visserie, pièces mécaniques |
Durée de protection : une affaire d'environnement
Le zinc s'use lentement et à peu près régulièrement. La durée de protection dépend donc de deux choses : l'épaisseur déposée et la vitesse à laquelle le zinc se consomme sur le lieu d'utilisation.
L'ISO 9223 classe les atmosphères en catégories de corrosivité, de C1 (intérieur sec) à CX (extrême). L'ISO 14713-1 donne, pour chacune, la perte annuelle de zinc à prendre en compte. Une même pièce durera bien plus longtemps dans une campagne sèche que sur une jetée ou près d'une installation chimique. Si l'environnement est très agressif, ou si l'aspect compte, on ajoute une peinture sur le zinc : c'est le système duplex.
Ce qui fait le coût
La galvanisation à chaud se facture généralement au poids, avec des minimums par commande et des majorations pour les pièces encombrantes ou à manutention difficile. Le prix dépend aussi de la préparation nécessaire, d'une éventuelle reprise des coulures et de l'urgence.
La conception pèse autant que le tarif. Un tube fermé sans trou d'évent ne peut pas aller au bain : l'air piégé se dilaterait brutalement. Les corps creux doivent être percés pour l'entrée et la sortie du zinc, selon les règles de l'ISO 14713-2. Les tôles minces et les assemblages dissymétriques peuvent se déformer à 450 °C. Parlez-en au galvaniseur avant de figer le plan.
Pour une pièce ou une structure à traiter, consultez la page sur la galvanisation à chaud de pièces en acier, parcourez les ateliers de traitement de surface référencés ou demandez directement des devis en précisant dimensions, poids et environnement d'utilisation.
Photos : Brett Sayles, James Frid sur Pexels.
