Guide complet sur le zingage et le nickelage par rapport au zingage

En matière de finition des métaux, le choix du bon type de placage est crucial pour la longévité, l'apparence et la performance de vos composants. Parmi les différentes options disponibles, le zingage et le zingage-nickel sont deux choix populaires. La plupart des raccords rapides sont fabriqués en acier au carbone parce qu'il est plus rentable et peut résister à des pressions élevées. L'acier au carbone trempé est souvent utilisé pour les raccords rapides à haute pression dans les systèmes hydrauliques. Cependant, résistance à la corrosion est le principal inconvénient. Le placage est souvent nécessaire. Le placage de zinc et le placage de zinc-nickel sont les deux méthodes de placage les plus courantes. Chacune présente des avantages distincts et des applications spécifiques où elles excellent. Dans ce blog, nous allons examiner les différences entre le zingage et le zingage-nickel, explorer leurs avantages et vous aider à prendre une décision éclairée en fonction de vos besoins.

Comprendre le zingage

Le zingage est un procédé très populaire pour la protection d'une large gamme de composants. Il s'agit d'un revêtement sacrificiel qui offre une excellente résistance à la corrosion à un prix avantageux. Le zingage est également connu sous le nom de galvanisation et peut être passivé dans un certain nombre de couleurs.

Placage de zinc trivalent

Le zingage trivalent est une méthode de finition qui utilise principalement du sulfate de chrome ou du chlorure de chrome, ce qui la rend respectueuse de l'environnement en raison de la toxicité réduite de ces ingrédients. Ce type de placage, également connu sous le nom de chromage décoratif, partage de nombreuses caractéristiques avec le zingage hexavalent, notamment la résistance aux rayures et à la corrosion. En outre, il offre une grande variété de couleurs.

Placage de zinc hexavalent

Le zingage hexavalent, communément appelé chromage, est une ancienne méthode de zingage utilisée pour les finitions décoratives et fonctionnelles. Ce procédé consiste à immerger le substrat dans un bain contenant du trioxyde de chrome (CrO3) et de l'acide sulfurique, ce qui donne un revêtement résistant à la corrosion et à l'usure.

Toutefois, en raison de ses inconvénients importants, le zingage hexavalent a été largement remplacé par le zingage trivalent. Le processus génère des déchets dangereux, tels que le chromate de plomb et le sulfate de baryum. En outre, le chrome hexavalent est un cancérogène connu, ce qui rend cette méthode dangereuse pour la santé humaine et l'environnement. Le 21 septembre 2017, le chrome hexavalent sera soumis à des restrictions accrues après avoir été placé sur la liste de l'annexe de l'Agence européenne des produits chimiques pendant un certain temps.

Différences entre le zingage trivalent et le zingage hexavalent

Le zingage trivalent présente plusieurs avantages :

• Il permet de créer des dépôts très protecteurs et brillants à des densités de courant très élevées.
• Les dépôts sont peu sollicités et ne présentent pas de cloques.
• Il offre un excellent pouvoir couvrant et une grande uniformité.
• Il est respectueux de l'environnement.

Cependant, le zingage trivalent présente des difficultés et des inconvénients :

• Le processus est difficile à contrôler.
• Les produits chimiques utilisés sont très coûteux par rapport à la métallisation au zinc hexavalent.
• Les couleurs produites ne sont pas toujours identiques.
• Le revêtement doit être appliqué à des températures élevées, généralement entre 30 et 60°C.

Variation de couleur

Le zingage, qu'il soit trivalent ou hexavalent, peut être produit en différentes couleurs, ce qui ajoute à sa polyvalence pour les applications décoratives et fonctionnelles. Les options de couleur pour le zingage sont les suivantes :

• Clair/Bleu: Souvent utilisé pour une finition standard, non décorative, qui offre une résistance de base à la corrosion.
• Jaune: Offre un niveau plus élevé de résistance à la corrosion et est souvent utilisé pour des applications industrielles.
• Noir: Couramment utilisé à des fins esthétiques et offrant une bonne résistance à la corrosion.
• Olive Drab: Généralement utilisé pour des applications militaires en raison de ses propriétés de camouflage et de non-réflexion.

Chaque couleur est obtenue par l'ajout de différents produits chimiques au cours du processus de placage, ce qui permet une personnalisation basée sur des exigences et des préférences spécifiques.

Avantages du zingage

• Résistance à la corrosion: Le zinc agit comme un revêtement sacrificiel, se corrodant avant que le métal sous-jacent ne le fasse, protégeant ainsi la pièce de la rouille.
• Rentabilité: Le zingage est relativement peu coûteux par rapport à d'autres types de métallisation.
• L'attrait esthétique: Il donne une finition brillante et lisse qui peut être esthétiquement agréable et qui peut être encore améliorée par divers traitements de chromatage.
• Facilité d'application: Le processus est simple et peut être appliqué à une variété de formes et de tailles.

Comprendre le placage zinc-nickel

Le placage zinc-nickel, quant à lui, implique un processus plus complexe au cours duquel une couche d'alliage zinc-nickel est appliquée sur le substrat. En général, l'alliage se compose de 85-92% de zinc et de 8-15% de nickel. Cette combinaison permet d'obtenir un revêtement qui offre des performances supérieures dans plusieurs domaines par rapport au zingage standard.

Le zingage-nickel est une technique avancée de galvanoplastie qui combine le zinc et le nickel pour créer un revêtement protecteur supérieur sur divers substrats, principalement l'acier et le fer. Cette méthode a gagné en popularité en raison de son excellente résistance à la corrosion, de sa durabilité et de sa polyvalence, ce qui en fait un choix privilégié dans de nombreuses industries, notamment l'automobile, l'aérospatiale et l'électronique.

Avantages de la métallisation zinc-nickel

• Résistance supérieure à la corrosion: Les revêtements de zinc-nickel offrent une protection exceptionnelle contre la corrosion et sont nettement plus performants que le zingage traditionnel. Ils sont donc idéaux pour les pièces exposées à des environnements difficiles, comme les composants automobiles soumis aux sels de voirie et les équipements marins. Les raccords rapides sont utilisés dans les machines d'ingénierie dans des environnements difficiles et nécessitent généralement un revêtement zinc-nickel.
• Haute durabilité: L'alliage zinc-nickel offre une meilleure résistance à l'usure, ce qui le rend adapté aux applications où les composants sont soumis à des contraintes mécaniques et à des frottements. Par conséquent, dans certains systèmes hydrauliques à haute intensité, les raccords rapides doivent également être revêtus de zinc-nickel, comme certains raccords rapides à vis et à face plate dans les applications de marteaux hydrauliques.
• Résistance à la chaleur: Les revêtements zinc-nickel peuvent résister à des températures plus élevées que les revêtements de zinc pur, ce qui les rend appropriés pour des applications dans des environnements à haute température, comme les pièces d'accouplement rapide sous le capot.
• Revêtement uniforme: Le processus de placage garantit un revêtement cohérent et uniforme, assurant une protection complète même sur des géométries complexes et des pièces compliquées.
• Respect de l'environnement: Le zingage-nickel est une alternative écologique au chromage hexavalent, connu pour ses propriétés toxiques et cancérigènes. Le zingage-nickel est donc une option plus sûre pour les travailleurs et l'environnement.

Applications du zingage-nickel

En plus d'être utilisés sur certains de nos produits de raccords rapides très demandés, placage de zinc-nickel est également utilisé dans les industries suivantes. Il peut vous aider à comprendre les performances du placage de zinc-nickel.

• Industrie automobile: Largement utilisé pour les composants sous le capot, les fixations, les étriers de frein et les pièces du système d'alimentation, le zingage-nickel offre la durabilité et la résistance à la corrosion nécessaires pour supporter les conditions difficiles des applications automobiles.
• Industrie aérospatiale: Dans l'aérospatiale, le zingage-nickel est appliqué aux composants qui nécessitent une grande solidité, une résistance à l'usure et une capacité à supporter des températures extrêmes, comme les trains d'atterrissage et les pièces de moteur.
• Électronique: Les revêtements de zinc-nickel sont utilisés dans les connecteurs et les composants électroniques pour assurer leur longévité et leur fiabilité, en particulier dans les environnements sujets à la corrosion.
• Équipement industriel: Diverses machines et équipements industriels bénéficient du placage zinc-nickel, qui améliore leur durée de vie et leurs performances en les protégeant contre l'usure et la corrosion.

Le zingage-nickel est une solution de traitement de surface robuste et polyvalente, qui offre une résistance à la corrosion, une durabilité et des avantages environnementaux supérieurs. Son large éventail d'applications dans de nombreuses industries souligne son importance et son efficacité dans l'amélioration des performances et de la longévité des composants métalliques. Alors que les industries continuent à rechercher des solutions de revêtement avancées et durables, le zingage-nickel reste au premier plan, établissant une norme élevée pour les finitions protectrices des métaux.

Comparaison des performances du zingage et du zingage-nickel

Lors de l'évaluation des performances du zingage par rapport au zingage-nickel, plusieurs facteurs clés mettent en évidence les caractéristiques supérieures du zingage-nickel. Ces facteurs comprennent la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure et la stabilité environnementale, qui sont cruciales pour diverses applications industrielles.

Résistance à la corrosion

Test de résistance au brouillard salin

• Placage de zinc: Le zingage offre généralement une résistance modérée à la corrosion. Lors d'essais standard au brouillard salin (ASTM B117), les composants zingués résistent généralement à 100-500 heures avant l'apparition de rouille rouge, en fonction de l'épaisseur du revêtement et de la présence de couches de passivation. Pour les raccords rapides conventionnels zingués, nous testons généralement les éléments suivants 100 heures dans le cadre d'un test de pulvérisation saline afin de s'assurer qu'ils peuvent être utilisés dans des environnements de travail normaux.
• Placage Zinc-Nickel: Le zingage-nickel excelle dans la résistance à la corrosion, supportant souvent 1000 à 2000 heures d'essais au brouillard salin avant l'apparition de rouille rouge. Cette performance nettement supérieure rend le revêtement zinc-nickel idéal pour les environnements à forte humidité, salinité et exposition à des substances corrosives. Nous faisons généralement plus de 500 heures d'essai au brouillard salin pour s'assurer que le produit peut être utilisé dans un environnement plus sévère. Ce n'est que si le client a des exigences plus spécifiques que nous effectuerons un test de pulvérisation saline de 1 000 à 2 000 heures.

Résistance à l'usure

• Placage de zinc: Bien que le zingage offre un certain niveau de résistance à l'usure, il est principalement apprécié pour sa protection sacrificielle contre la corrosion. Sa résistance à l'usure est généralement plus faible, ce qui le rend moins adapté aux applications impliquant des contraintes mécaniques ou des frottements importants. Les raccords rapides sont galvanisés. Lors du transport ou de l'utilisation, quelques rayures dues à des collisions peuvent apparaître à la surface, ce qui est un phénomène tout à fait normal.
• Placage Zinc-Nickel: L'inclusion de nickel dans l'alliage améliore considérablement la résistance à l'usure. Les revêtements zinc-nickel sont plus durs et plus durables, ce qui les rend mieux adaptés aux pièces soumises à l'usure mécanique. Les raccords rapides revêtus de zinc-nickel ne laisseront pas de rayures sur la surface, et il n'y aura pas d'usure évidente au niveau de la connexion du raccord rapide, ce qui peut prolonger efficacement la durée de vie du raccord rapide. Si l'utilisateur peut remplacer la bague d'étanchéité, le coût de remplacement peut être considérablement réduit.

Résistance à la chaleur

• Placage de zinc: Le zingage peut tolérer des températures modérées mais peut se dégrader ou perdre ses qualités protectrices à des températures plus élevées, généralement supérieures à 120°C (248°F).
• Placage Zinc-Nickel: Les revêtements de zinc-nickel conservent leur intégrité à des températures plus élevées, souvent jusqu'à 300°C (572°F), ce qui les rend appropriés pour des applications à haute température telles que les composants sous le capot des automobiles et les pièces aérospatiales.

Les raccords rapides sont rarement utilisés à des températures aussi élevées, car le premier élément qui ne résiste pas aux températures élevées est le matériau d'étanchéité. Toutefois, dans certains environnements, comme à proximité du moteur ou lorsque le fluide interne atteint une température de plus de 100°C, outre le choix des matériaux d'étanchéité, nous nous posons également la question du revêtement. Mais parfois, nous le remplaçons par de l'acier inoxydable, qui ne nécessite pas de revêtement.

Adhésion et uniformité

• Placage de zinc: Il s'agit d'un revêtement uniforme et lisse qui adhère bien à divers substrats, mais l'épaisseur peut varier dans le cas de géométries complexes, ce qui peut entraîner une protection inégale.
• Placage Zinc-Nickel: Offre une excellente adhérence et une grande uniformité, même sur les pièces complexes. Le processus permet d'obtenir une couche uniforme qui assure une protection complète sur toute la surface.

Dans les projets de raccords rapides personnalisés, si les exigences de conception du produit sont plus complexes, nous recommandons généralement l'utilisation du zingage-nickel. En effet, le zingage-nickel est plus uniforme pour les produits complexes et a une bien meilleure adhérence que la galvanisation. Certains clients de l'industrie du gaz naturel comprimé aux États-Unis ont finalement choisi des raccords rapides en acier au carbone zingué-nickelé après avoir utilisé des raccords rapides en acier inoxydable et des raccords rapides en acier au carbone zingué-nickelé. Outre les considérations de coût, les performances du zingage-nickel ne sont pas inférieures à celles de l'acier inoxydable, il est également très résistant à l'usure et a une longue durée de vie.

Impact sur l'environnement

• Placage de zinc: Le zingage traditionnel, en particulier lorsqu'il utilise du chrome hexavalent pour la passivation, présente des risques pour l'environnement et la santé en raison de la toxicité des composés de chrome hexavalent. Nous avons pratiquement abandonné le procédé de galvanisation au chrome hexavalent et utilisons désormais le procédé de galvanisation au chrome trivalent.
• Placage Zinc-Nickel: Le zingage-nickel est plus respectueux de l'environnement, en particulier lors de l'utilisation de la passivation au chrome trivalent, qui est moins toxique et plus sûre pour les travailleurs et l'environnement.

Coût

• Placage de zinc: Généralement moins coûteux que le zingage-nickel, ce qui en fait une solution rentable pour les applications ayant des exigences de performance modérées.
• Placage Zinc-Nickel: Coût initial plus élevé en raison du processus de placage plus complexe et du coût du nickel, mais offre des performances supérieures qui peuvent réduire les coûts d'entretien et de remplacement au fil du temps.

D'une manière générale, pour un même produit d'accouplement rapide, celui qui utilise processus de galvanisation est environ 10% moins cher que celui qui utilise placage de zinc-nickel. Cependant, la durabilité du produit sera augmentée de 25%-30%. La surface étant plus résistante à l'usure, si le client remplace la bague d'étanchéité, la durée d'utilisation peut être augmentée.

Conclusion

Bien que le zingage et le zingage-nickel fournissent tous deux des revêtements protecteurs précieux, le zingage-nickel se distingue par sa résistance supérieure à la corrosion, à l'usure et à l'environnement. Ces avantages en font le choix privilégié pour les applications exigeantes où la longévité et la fiabilité sont essentielles. Bien que le coût initial soit plus élevé, les performances et la durabilité accrues du zingage-nickel justifient souvent l'investissement dans des raccords rapides de haute performance.