Parkérisation - Parkerizing
La parkérisation est une méthode de protection d'une surface en acier contre la corrosion et d'augmentation de sa résistance à l'usure grâce à l'application d'un revêtement de conversion chimique au phosphate . La parkérisation est généralement considérée comme un procédé amélioré de phosphatation au zinc ou au manganèse , et non comme un procédé de phosphatation au fer amélioré, bien que certains utilisent le terme parkerisation comme terme générique pour l'application de revêtements de phosphatation (ou de phosphatation) qui incluent le procédé de phosphatation au fer. Bondérisation , phosphatation et phosphatation sont d'autres termes associés au processus de Parkerisation. Il a également été connu sous le nom de décapage dans le contexte du fer forgé et de l' acier .
La parkerisation est couramment utilisée sur les armes à feu comme alternative plus efficace au bleuissement , qui est un revêtement de conversion chimique développé antérieurement . Il est également largement utilisé sur les automobiles pour protéger les pièces métalliques non finies de la corrosion.
Le procédé Parkerizing ne peut pas être utilisé sur les métaux non ferreux tels que l' aluminium , le laiton ou le cuivre . Elle ne s'applique pas non plus aux aciers contenant une grande quantité de nickel , ni aux aciers inoxydables . La passivation peut être utilisée pour protéger d'autres métaux.
Application
Le processus consiste à immerger la partie métallique dans une solution d' acide phosphorique dont l'ingrédient clé est souvent le zinc ou le manganèse , avec des quantités supplémentaires variables de nitrates , de chlorates et de cuivre . Dans l'un des nombreux procédés qui ont été développés, la solution est chauffée à une température de 88 à 99 °C (190 à 210 °F) pendant une période comprise entre 5 et 45 minutes. Un flux de petites bulles d'hydrogène est émis par la partie métallique au fur et à mesure que le processus se déroule ; lorsque le bouillonnement s'arrête, le processus est terminé. En plus de cette température de traitement particulière, divers procédés de Parkerisation similaires ont également été développés et brevetés qui permettent d'utiliser des températures plus basses (pour l'efficacité énergétique) ou des températures plus élevées (pour un traitement plus rapide).
L'équation de la réaction de Parkerizing dans une solution de métal-phosphate est la suivante :
Apparence et utilisation
La phosphatation au zinc donne un fini non réfléchissant, gris clair à gris moyen. La phosphatation au manganèse produit un fini gris moyen à foncé ou noir. La phosphatation au fer produit une finition noire ou gris foncé similaire à la phosphatation au manganèse. La granulométrie de la phosphatation au zinc est généralement la plus petite des trois procédés, offrant un aspect cosmétique plus attrayant dans de nombreuses applications. Certains pistolets Parkerized, en particulier ceux de la Seconde Guerre mondiale, ont une couleur vert terne presque olive. Cela a été causé par des contaminants dans la solution acide et non par la cosmoline comme on le croit généralement.
Les revêtements de manganèse et de phosphate de fer sont généralement les revêtements de conversion chimique les plus épais, étant plus épais que d'autres revêtements de conversion chimique tels que le phosphate de zinc et le bleuissement.
Comme pour les autres revêtements de conversion chimique, la surface Parkerisée doit être complètement recouverte d'une légère couche d' huile pour maximiser la résistance à la corrosion et à l' usure , principalement en réduisant l'action de mouillage et l' action galvanique . Un revêtement d'huile lourde est inutile et indésirable pour obtenir une adhérence positive sur les pièces métalliques Parkerized.
Alternativement, la surface Parkerized peut être peinte avec une finition époxy ou molybdène pour une résistance à l'usure accrue et des propriétés autolubrifiantes.
Histoire ancienne
Le développement du procédé a débuté en Angleterre et s'est poursuivi par la famille Parker aux États-Unis . Les termes Parkerizing , Parkerize et Parkerized sont tous des marques déposées aux États-Unis de Henkel Adhesives Technologies , bien que la terminologie soit largement passée à un usage générique depuis de nombreuses années. Le procédé a d'abord été utilisé à grande échelle dans la fabrication d'armes à feu pour l'armée américaine pendant la Seconde Guerre mondiale .
Les premiers travaux sur les procédés de phosphatation ont été développés par les inventeurs britanniques William Alexander Ross, brevet britannique 3119, en 1869, et par Thomas Watts Coslett, brevet britannique 8667, en 1906. Coslett, de Birmingham, Angleterre , a ensuite déposé un brevet basé sur ce même procédé en Amérique en 1907, qui a obtenu le brevet américain 870.937 en 1907. Il fournissait essentiellement un procédé de phosphatation du fer, utilisant de l'acide phosphorique .
Une demande de brevet améliorée pour la phosphatation au manganèse basée en grande partie sur ce premier procédé britannique de phosphatation du fer a été déposée aux États-Unis en 1912 et délivrée en 1913 à Frank Rupert Granville Richards en tant que brevet américain 1 069 903 .
Clark W. Parker a acquis les droits sur les brevets américains de Coslett et Richards et a expérimenté dans la cuisine familiale ces formulations et d'autres antirouille. Le résultat final fut que Clark W. Parker et son fils Wyman C. Parker, travaillant ensemble, créèrent la Parker Rust-Proof Phosphating Company of America en 1915.
RD Colquhoun de la Parker Rust-Proof Phosphating Company of America a ensuite déposé une autre demande de brevet de phosphatation améliorée en 1919. Ce brevet a été délivré en 1919 en tant que brevet américain 1 311 319 , pour une technique améliorée de phosphatation au manganèse (Parkerizing).
De même, Baker et Dingman de la société Parker antirouille déposé un brevet de procédé amélioré de phosphatation manganèse (Parkerizing) en 1928 , qui a réduit le temps de traitement de 1 / trois du temps initial qui avait été nécessaire par chauffage de la solution à une température dans la plage contrôlée avec précision de 500 à 550 °F (260 à 288 °C). Ce brevet a été délivré sous le nom de brevet américain 1 761 186 en 1930.
La phosphatation du manganèse, même avec ces améliorations de procédé, nécessitait toujours l'utilisation de composés de manganèse coûteux et difficiles à obtenir. Par la suite, une technique alternative a été développée par la société Parker pour utiliser des composés plus faciles à obtenir à moindre coût en utilisant la phosphatation au zinc à la place de la phosphatation au manganèse. Le brevet pour ce procédé de phosphatation au zinc (utilisant des composés stratégiques qui resteraient disponibles en Amérique pendant une guerre) a été accordé à l'inventeur Romig de l'American Chemical Paint Company en 1938 en tant que brevet américain 2,132,883 , juste avant la perte d'accès facile aux composés de manganèse. qui s'est produit pendant la Seconde Guerre mondiale .
Quelque peu analogue aux améliorations apportées au procédé de phosphatation au manganèse découvertes par Baker et Dingman, un procédé amélioré de la même manière a également été trouvé pour un procédé de phosphatation au zinc amélioré. Cette amélioration a été découverte par Darsey de la Parker Rust Proof Company, qui a déposé un brevet en février 1941, qui a été accordé en août 1942, le brevet américain 2 293 716 , qui a amélioré davantage le procédé de phosphatation au zinc (Parkerizing). Il a découvert que l'ajout de cuivre réduisait l'exigence d'acidité par rapport à ce qui avait été requis, et que l'ajout d'un chlorate aux nitrates déjà utilisés permettrait en outre d'exécuter le processus à une température beaucoup plus basse dans la plage de 115 à 130 °F (46 à 54 °C), ce qui réduit encore le coût de fonctionnement du processus. Grâce à ces améliorations de processus, le résultat final a été qu'un processus de phosphatation au zinc (Parkerisation) à basse température (économe en énergie), utilisant des matériaux stratégiques auxquels les États-Unis avaient facilement accès, est devenu le processus de phosphatation le plus couramment utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale pour protéger les matériaux de guerre américains tels que les armes à feu et les avions contre la rouille et la corrosion.
Développements ultérieurs
Glock Ges.mbH , un fabricant d'armes à feu autrichien , utilise un procédé Parkerizing noir comme couche de finition d'un procédé Tenifer pour protéger les glissières des pistolets qu'ils fabriquent. Après application du procédé Tenifer, une finition Parkerized noire est appliquée et la lame est protégée même si la finition Parkerized venait à s'estomper. Utilisé de cette façon, le Parkerizing devient ainsi une technique de finition protectrice et décorative qui est utilisée par rapport à d'autres techniques améliorées sous-jacentes de protection du métal.
Les revêtements de conversion chimique traditionnels au phosphate de fer, au phosphate de zinc et au phosphate de manganèse, y compris les variations Parkerizing, ont tous été critiqués ces dernières années pour avoir introduit des phosphates dans les systèmes d'eau de surface, favorisant la croissance rapide des algues ( eutrophisation ). En conséquence, ces dernières années, de nouvelles alternatives technologiques émergentes aux revêtements de phosphate traditionnels ont commencé à voir une utilisation limitée, pour remplacer tous les revêtements de phosphatation, y compris Parkerizing. La majorité de ces nouveaux revêtements de conversion sont à base de fluorozirconium. Le plus populaire de ces revêtements de conversion à base de fluorozirconium, introduit en 2005, incorpore le vanadium, un métal de transition . Ce nouveau revêtement plus respectueux de l'environnement est appelé revêtement de conversion au vanadate . Outre les revêtements de vanadate, les revêtements d' arséniate peuvent théoriquement offrir une protection similaire, au risque de présenter un danger pour la santé des humains et des animaux. Il reste à voir si ces revêtements, ou d'autres nouveaux revêtements de conversion chimique, remplaceront à terme la phosphatation et la Parkerisation traditionnelles.
Diverses recettes similaires pour le Parkerizing de la cuisine sur la cuisinière circulent parfois dans les publications sur les armes à feu, et les kits de Parkerizing sont vendus par les principaux distributeurs de pièces d'armes à feu tels que Brownells.
Voir également
Les références
Sources
- MIL-HDBK-205, Revêtement de phosphate et d'oxyde noir des métaux ferreux : un aperçu standard sur les revêtements de phosphate et d'oxyde noir (bleuissement)
- Budinski, Kenneth G. (1988), Surface Engineering for Wear Resistance , Englewood Cliffs, New Jersey : Prentice Hall, p. 48
- Brimi, Marjorie A. (1965), Electrofinishing , New York, New York : American Elsevier Publishing Company, Inc., pp. 62-63.
Liens externes
- Henkel Surface Technologies —Actuel propriétaire de Parco-Lubrite (un procédé de phosphatation au manganèse) et d'autres revêtements antirouille Parkerizing. (Parco est une marque déposée de Henkel Surface Technologies.)
- Coral Chemical Company — Propriétaire actuel de Coral Eco Treat (processus de revêtement de conversion au vanadium)
- Parker Rust-Proof de Cleveland — Le dernier des quatre titulaires de licence d'atelier d'origine de Parker Chemical, propose actuellement des services de phosphatation