Tuto : dérouillage par électrolyse et protection par zingage

Un problème, un conseil mécanique ?

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10 juil. 2015 17:18

Bonjour à tous,

J'ai décidé de vous proposer un tuto en plusieurs parties, pour couvrir deux procédés connus mais pas souvent abordés par les forums... Je suppose que les "mots scientifiques" font peur à certains, je ne sais pas... Mais du coup, on va essayer de dé-diaboliser tout ça !

Pourquoi proposer ce tuto ici ? Parce qu’après une recherche rapide sur le forum je n’ai trouvé aucun sujet qui en parle, et qu’en plus je traite ici une pièce de la Cougar !!! C’est la pièce qui permet d’écarter le parechoc avant du châssis… La barre était rouillée et en mauvais état.

Les deux buts du tuto (et oui, deux pour le prix d'un !) sont :
  • Comment enlever la rouille d'une pièce en métal sans passer des heures à frotter au papier de verre ou à la brosse dure ?
  • Comment protéger efficacement et durablement la pièce en question ?
  • Le bonus : et si je veux que ca brille, comment je fais pour chromer la pièce ???
La solution à la première question, c’est l’électrolyse : utiliser l’électricité pour décaper la pièce plongée dans un bain de « solution électrolytique ».
La solution à la deuxième question, c’est l’électrozingage, ou électroplaquage de zinc : on va réaliser un plaquage de zinc par électrolyse sur la pièce propre pour former une couche de zinc protectrice.
Pour le 3ème point bonus, c’est la passivation par chromage du zinc. C’est pas plus compliqué mais surtout plus dangereux, on ne verra donc pas les détails.


Liste de courses pour l’électrolyse :
Une brosse métallique (idéalement rotative)
Un bac assez grand pour y plonger la pièce à nettoyer
Des anodes : barres de graphite (ca se trouve en papeterie, préférez des barres épaisses), barres ou plaques d’acier inox, éventuellement de l’alu
Du fil électrique
Du gros sel ou de la soude
Un bidon d’acétone pour dégraisser la pièce
Une alimentation électrique 12v (alim de PC ou chargeur de batterie)

Liste de courses pour préparer la solution d’électrozingage :
0.5L d’acide chlorhydrique à 30% (si vous trouvez que du 23% prévoyez 0.6L environ)
Du zinc (coupé en petits morceaux ou en poudre)
Un récipient en verre épais (un bécher en Pyrex par exemple, dispo chez Carrefour)
Un entonnoir
Filtre à café ou sopalin

Liste de courses pour le zingage :
10-20L d’eau déminéralisée
Un bac assez grand
Deux plaques de zinc de surface supérieure à la surface à zinguer
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10 juil. 2015 17:18

CHAPITRE 1 : SECURITE


Avant de commencer, lisez bien ce qui suit !

Nous allons utiliser de l’acide chlorhydrique. C’est un produit corrosif ! Portez des gants épais et des lunettes de protection ! En cas de contact avec la peau ou les yeux, rincer abondamment à l’eau claire.
Mélange de l’acide avec d’autres produits : le baigneur plonge dans la piscine, c’est pareil avec l’acide ! Verser l’acide dans l’eau, progressivement… Mais pas l’inverse !

La solution d’électrozingage (chlorure de zinc) est également corrosive. Mais une fois diluée avec 10L d’eau déminéralisée elle n’est plus aussi dangereuse. Je n’y plongerais pas mes bras mais bon, si vous touchez les pièces avec les doigts, rincez rapidement et vous devriez éviter les brulures. Bien entendu, n’essayez pas volontairement ! Utilisez des gants !!!

Eau et électricité : les tensions avec lesquelles on va jouer ne sont pas dangereuses mais ça peut piquer. Le plus dangereux c’est l’alim PC ou le chargeur de batterie : protégez-les des éclaboussures.

Toucher les pièces en cours d’électrolyse avec les mains : c’est pas grave, l’électricité cherche toujours le « chemin » avec le moins de résistance, donc de l’anode vers votre pièce. Si vous plongez la main dans le bac ou touchez une des pièces, vous ne risquez rien, la peau oppose trop de résistance à l’électricité. Par contre la moindre coupure ou écorchure réduit cette résistance, et là c’est la châtaigne assurée ;) Vous le ferez une fois et vous retiendrez la leçon (me demandez pas comment je sais…).

Utilisation de sel pour l’électrolyse : le sel de table, formule chimique NaCl… Chlorure de sodium. Lors de l’électrolyse d’une solution salée, le sel se décompose en sodium et en chlore, dissouts dans l’eau. La concentration de chlore dans le bac sera rapidement très élevée, et il finira par s’évacuer sous forme de gaz… C’est nocif ! Pensez à ventiler.

Hydrogène = boum : l’électrolyse (et la préparation de la solution de zingage) génère beaucoup d’hydrogène, gaz très léger et explosif. Mais ne paniquez pas… Vous ne risquez rien ! Ventilez la pièce, et voilà ! Si des bulles se forment à la surface, appelez les enfants, prenez un chalumeau, et faites exploser les bulles. Rien qu’en approchant la torche, la flamme va jaunir (combustion de l’hydrogène). Visez les bulles avec la flamme, ca fait boum, c’est rigolo, et vous pouvez même expliquer à vos enfants que c’est exactement ce qu’il se passe dans le moteur de la fusée Ariane, mais en beaucoup plus puissant :)

PHOTO : Flamme bleue du chalumeau hors du bac d’électrolyse
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PHOTO : Flamme du chalumeau qui devient jaune avec l’hydrogène qui brule, flamme au contact de la solution
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10 juil. 2015 17:19

CHAPITRE 2 : DECAPAGE DE LA ROUILLE PAR ELECTROLYSE

Le principe de cette étape est simple : arracher la rouille de votre pièce, et faire rouiller (ou corroder) les anodes.
Ces anodes sont « sacrificielles », elles se détruiront pendant l’électrolyse. Le graphite tient bien mieux, en fait il ne devrait pas se désintégrer… S’il se désintègre c’est que les bulles générées par l’électrolyse se forment dans les pores du graphite, qui finit par éclater. Un peu comme de l’eau qui gèle dans un rocher.
L’inox ne devrait pas se désintégrer non plus, car inoxydable. L’utilisation d’inox n’est pas recommandée car il génèrerait d’autres composés chimiques en fonction de son traitement… J’en sais pas plus, je vous mets en garde.
Tout autre matériau se désintègrera, même l’aluminium. Le titane devrait tenir mais bon… Vu le prix ^^

Avant tout, pensez à bien décaper la peinture sur la pièce (si elle est peinte). Sinon ca ne fonctionnera pas ! Chalumeau, papier de verre, brosse rotative… A vous de trouver la solution que vous préférez.

PHOTOS : Pièces décapées mais rouillées
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Préparez vos anodes... Je pense que la solution ci-dessous est la meilleure que j’ai testée pour le moment ! Enroulez un câble électrique au bout d’une barre de graphite et utilisez un morceau de gaine thermorétractable pour serrer le câble autour du graphite. Faites en sorte que le câble soit entièrement protégé par la gaine. Si ce n’est pas le cas, le cuivre du câble électrique finira par se désintégrer au contact de l’eau ou même de l’humidité.
Reliez les anodes au pôle positif (+) de votre alimentation, donc au +12V.

PHOTO : Barre de graphite et son câble électrique
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Préparez votre bac d’électrolyse… Fixez vos anodes dans chaque coin du bac, posez un tube PVC ou une planche sur le bac et utilisez ce support pour fixer des câbles électriques reliés aux pièces à nettoyer. Chaque pièce doit être en contact avec un câble électrique. Reliez ces câbles au pôle négatif (-) de votre alimentation.
Astuce : fixez un domino sur la planche et connectez directement les câbles au domino.

PHOTO : Bac prêt avec 2 anodes et les pièces à traiter
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Versez du sel au fond du bac puis ajoutez de l’eau pour recouvrir entièrement d’eau la pièce à nettoyer. Allumez ensuite l’alimentation et attendez un peu…

PHOTO : Sel au fond du bac
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PHOTO : L’eau recouvre maintenant la pièce
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Des bulles devraient apparaître sur les pièces à traiter. Vous devez obtenir un gros dégazage. Si ce n’est pas assez puissant, prélevez de l’eau dans le bac avec un baquet, ajoutez du sel, agitez pour diluer, et versez le tout dans le bac. Recommencez jusqu’à obtenir un bon dégazage sur la pièce.

PHOTO : Maintenant ca dégaze bien !
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Pendant que l’électricité fait son travail, préparez la solution de zingage !

Laissez agir une bonne heure… Voire plus ! De toute façon, tant que la pièce est connectée à l’alimentation, elle ne risque rien. Si vous coupez le courant, la pièce rouillera en quelques heures et il faudra tout recommencer… Mais si vous devez partir ou aller dormir, laissez le courant branché toute la nuit, ca ne risque rien… Surveillez juste la température des câbles électriques : plus la solution est salée, plus l’électrolyse consomme de courant, plus l’intensité augmente dans les câbles, plus les câbles chauffent. La température de l’eau va aussi jouer sur l’intensité, plus l’eau est chaude, plus l’électrolyse consomme.

Une fois l’électrolyse terminée (ou après une bonne nuit de sommeil ^^) sortez la pièce du bac et rincez là à l’eau claire. La rouille rouge devrait être transformée en « rouille noire ». Utilisez une brosse rotative ou du papier de verre pour nettoyer cette rouille noire. Ca devrait aller tout seul :)
Frottez toute la pièce pour bien la nettoyer.

PHOTO : Pièce traitée avec des zones noires
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Une fois la pièce dérouillée, grattée et propre, il est important de la protéger rapidement… Si votre solution d’électrozingage est prête, passez à l’étape du zingage.
Si vous ne voulez pas zinger la pièce, vous pouvez la peindre ou l’huiler.
ShadowLight
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10 juil. 2015 17:19

CHAPITRE 3 : PREPARATION DE LA SOLUTION D’ELECTROZINGAGE

L’électroplaquage d’un métal sur un autre nécessite l’utilisation d’une solution électrolytique à base de « sels » du métal à plaquer, et c’est ce que nous allons préparer. Dans le cas du zingage, il faut utiliser du chlorure de zinc, de formule ZnCl.
Les solutions diffèrent en fonction du métal à plaquer… Pour du cuivrage il faudrait un mélange de sulfate de cuivre, d’acide sulfurique et d’acide chlorhydrique… mais je n’ai pas les détails.

Versez 50 cL d’acide chlorhydrique à 30% dans un bécher en pyrex. Ajouter les morceaux de zinc (ou la poudre) PROGRESSIVEMENT !!!

ATTENTION : La réaction du zinc et de l’acide est violente et exothermique !!! Il y a un fort dégagement d’hydrogène et de chaleur (assez pour faire bouillir l’eau de l’acide (les 70% restants) !!!

Imaginez la sensation de l’acide bouillant sur la peau… C’est bon ? Vous avez compris qu’il était important de porter des gants et des lunettes ???

La réaction chimique est la suivante :
Acide chlorhydrique + Zinc -> Chlorure de zinc + Hydrogène
HCl + Zn -> ZnCl + H

Ajoutez du zinc jusqu’à saturation de la solution : jusqu’à ce que l’acide n’arrive plus à dissoudre le zinc et que la génération de bulles d’hydrogène s’arrête.

Filtrez la solution en la passant à travers un filtre a café pour retenir les impuretés et le zinc non dissout.

Versez 10L d’eau déminéralisée dans le bac de zingage (il doit être propre) et ajoutez progressivement le chlorure de zinc. L’eau devrait se troubler légèrement, c’est normal.

Malheureusement je n’ai pas de photos de cette partie pour l’instant…
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10 juil. 2015 17:19

CHAPITRE 4 : Le zingage

Vos pièces doivent être propres et dégraissées !!! C’est très important !!!

Mettez une paire de gants en latex propres. Nettoyer les pièces au PAIC avec une éponge propre, rincez abondamment, et séchez les pièces.

Toujours avec des gants propres et secs, dégraissez les pièces avec une éponge spontex propre et sèche en utilisant de l’acétone, puis finissez avec du sopalin imbibé d’acétone ou idéalement avec un tissus microfibre (aussi imbibé d’acétone).

Ne touchez plus les pièces avec les doigts ou avec un outil non nettoyé à l’acétone.

Dénudez un câble électrique et nettoyez la partie dénudée à l’acétone, puis connectez le câble à la pièce d’un côté, et au pôle négatif de l’alimentation (-). Plongez la pièce dans le bac et suspendez-là pour qu’elle ne touche pas le fond ou les bords.

PHOTO : Pièces câblées dans le bac de plaquage
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Plonger une plaque de zinc de chaque côté du bac. La pièce à traiter doit avoir une « vue » directe vers les plaques de zinc. Connectez les deux plaques entre elles avec un câble électrique, puis branchez un câble électrique sur une des plaques. Vous pouvez percer les deux plaques par exemples, pour enroule un fil électrique dans les trous.
IMPORTANT : Les fils électriques ne doivent pas toucher le bain.

Si vous avez un ampèremètre assez puissant branchez-le en série, entre le pole positif de l’alimentation et les plaques de zinc. Sinon connectez directement les plaques au + de l’alimentation.

Le but est d’avoir une intensité faible, Il y a un tas de calculs savants permettant de connaître l’intensité à viser… En gros sachez qu’on peut calculer le temps nécessaire pour effectuer un plaquage d’une épaisseur précise de zinc en fonction de l’intensité et de l’aire de la pièce à zinguer…
Mais sachez qu’obtenir une intensité faible est primordial pour un beau résultat.

L’intensité dépend de la concentration de la solution et de la tension utilisée. D’après mes tests, avec 50cL de ZnCl (à partir de 50cL d’HCl à 23% seulement) et 10L d’eau déminéralisée, avec une tension de 3.3v, l’intensité est toujours trop élevée… Je dépasse l’échelle de mon ampèremètre calibré pour 2A max.

Laissez la pièce se zinguer pendant 15 minutes et sortez-là du bain. Elle devrait être gris terne. Vous devriez voir du dépôt au fond du bac et sur la pièce… C’est du zinc pur qui se précipite trop vite car l’intensité est trop élevée.

PHOTOS : Dépôt de zinc sur les pièces
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Que ce soit le cas ou pas, brossez la pièce avec une brosse douce un une éponge spontex, ca devrait briller :)

PHOTO : Brosse rotative douce sur une perceuse
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PHOTO : Un support de batterie (Chrysler 300M) à moitié brossé, on voit bien la différence de couleur
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Dégraissez la pièce à l’acétone, reconnectez-là à son fil électrique (en mettant le fil à un autre endroit que la première fois), et recommencez le bain pendant 15 minutes. Sortez-là du bain, brossez-là, et recommencez en changeant l’emplacement du fil électrique à chaque fois…

Au bout de 3-4-5 fois vous devriez obtenir une épaisseur suffisante pour protéger efficacement la pièce. Rincez-là à l’eau claire et séchez-là.

PHOTOS : Résultat final sur un support de batterie (Chrysler 300M) et zooms sur des détails
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Malheureusement, l’aspect brillant ne durera pas… Au premier contact avec l’humidité le zinc se ternira comme une bonne vieille gouttière… Mais la pièce est protégée de la rouille ;)

La qualité du résultat peut varier énormément :
Une surface granuleuse à cause de la rouille restera granuleuse.
Le zinc ne tiendra pas (ou mal) sur une pièce mal dégraissée ou mal grattée (c’est le cas sur le boulon et son écrou clipsable).
L’intensité utilisée joue un rôle important.
Etc…

Bref, cette méthode est bien pour un zingage destiné à protéger une pièce. Zinger un parechoc ou un élément visible comme ca risque de ne pas rendre super bien… Mais avec un peu de pratique on peut arriver à un résultat plus que correct ;)
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10 juil. 2015 17:20

CHAPITRE 5 : Passivation du zinc

La passivation du zinc se fait par chromage. Le chromage peut se faire avec deux familles de produits :

Les chromates : ou des sels de chromates pour être précis… On va utiliser une solution de chrome hexavalent, soit du chrome VI (chiffre romain, pas véhi ou véelle). Le Cr6 est très toxique et cancérigène, sa distribution est contrôlée… N’imaginez pas trouver ça chez l’épicier du coin contrairement aux ingrédients précédents ^^

Le tri-chrome, chrome trivalent ou chrome III : bien moins dangereux que son grand frère, peut se trouver sur Internet.

Une vidéo trouvée sur YouTube montre comment passiver le zinc avec du chrome III, et le site Internet de cette société semble vendre du chrome III… A voir !
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10 juil. 2015 17:27

Je vois que je ne peux pas modifier les messages... Donc pour complément d'information :

J'espère que ca pourra aider certains d'entre vous pour traiter des pièces de vos félins ! Les Cougars méritent cette attention :)
N'hésitez pas à poser des questions si certains points ne sont pas clairs, j'y répondrai !
Le support de batterie de 300M a été fait (électrolyse et électrozingage) en un weekend, c'était mon premier essai.
La barre et le boulon/écrou clipsable ont été faits... hier soir ! Et j'étais trop fatigué pour penser à prendre une photo du résultat... More to come tonight :)

@+ !
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10 juil. 2015 17:51

:bien: :bien: :bien: :bien: :bien: :bien: :bien:
PATRICE
ShadowLight
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10 juil. 2015 21:07

Chose promise, chose due. Voilà les photos du résultat avec les pièces de la Cougar. La barre est réussie il semblerait, mais par contre le boulon et l'écrou c'est pas trop ça... Mais je m'y attendais !

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11 juil. 2015 02:31

:bien: :bien: :bien:
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11 juil. 2015 08:36

Super tuto :bien:
J'ai corrigé le titre pour toi ;-)
Franck
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11 juil. 2015 22:47

:bien: :bien:
Panpan
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13 juil. 2015 08:19

Merci de ce partage très instructif (photo en bonus...) :jap:
Voyons à combien revient la remise en état de mon Cougar (11 000€ selon l'expert).
airbags 150 ,
biellettes/SB 100,
triangles 130+44,
optiques 70,
PC 150,
garde boue 30 ,
géométrie 80,
pare-brise 80,
capot et aile redressés de façon... acceptable... :-))
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14 juil. 2015 03:58

Vraiment très instructif !
:jap: :jap:
>>> Cougar x2+EcoSport+Rodéo+? <<<
Quel que soit le nombre de roues, pourvu qu'on avance !!!
---------> 2L16s -Green- An 99 - 140000 Km <---------
---------> 2L16s - Blue - An 00 - 240000 Km <---------
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