Revêtement métallique par électrolyse

Revêtement métallique par électrolyse

Introduction

Les traitements de surface des alliages métalliques ont pour effet de modifier l’apparence d’une surface (décoration, amélioration de l’aspect) ou la fonction de la surface des matériaux afin de l’adapter à des conditions d’utilisation données telles que la résistance à la corrosion et l’oxydation et bien d’autres propriétés physiques et chimiques. Ce rapport présentera les objectifs scientifiques et techniques, méthodes opérationnelles et économiques du stage réalisé à la société des artisans et dinandiers de Fès (SADF), la société SADF intègre dans son processus de fabrication des procédés de traitement de surface semi-modernes par électrolyse qui restent une étape primordiale dans le processus de fabrication des articles. La maîtrise de ce processus est un point clé pour SADF afin de garantir des produits de qualité, sûrs et sains destinés à tous ces marchés nationaux et internationaux. Vu sous cet angle, ma réflexion a été orientée dans le cadre de ce stage vers cette étude « revêtement métallique par électrolyse ». Il s’agit d’un processus capital pour la SADF qui conduit à de nombreux projets dans le domaine de l’artisanat. revêtement métallique par voie électrolytique 6

Partie 1: Présentation de la société

Historique :

La création de SADF remonte en 1982, en effet, un groupe de maitre artisans avait mis en place une unité de production renfermant tout le processus de fabrication. Cela leur permettrait de préserver le produit artisanal, de le développer et de lui donner l’aspect qui réunit à la fois la beauté, le goût et la qualité sans oublier la prise en considération du coût pour qu’il soit abordable par la plupart des clients. Par ailleurs, depuis sa mise en place la société SADF n’a pas cessé de déployer ses efforts pour apposer son empreinte sur les articles en métal luminaire, tables tabourets miroirs ou autres types. Aujourd’hui la société SADF continue dans la voie qu’elle s’est tracée à savoir la voie de la recherche et de l ‘innovation continue avec comme une mission de développement de l’artisanat marocain en terme de qualité et d’image de marque. [1]
Produits et clients : La stratégie adaptée par la société SADF offre une large gamme de produits artisanales en utilisant comme matière première soit du boit, laiton ou assemblé de plusieurs matières pour satisfaire tous les goûts en évitant toute standardisation excessive. En effet, tout article produit par SADF est un chef-d’œuvre unique dédié aux clients parce que tout client est considéré comme unique pour la société.  Les clients de la société sont aussi bien des marocains que des étrangers :  Au niveau national : Etablissement étatiques, Hôtels, palais royaux, associations …  Au niveau international : Emirat Arabes Unies (foires de Dubaï et d’Abu Dhabi), Arabie Saoudite (foires de Riad), Tunisie (Foires de Sfax, de Nabeul, Tunis, Sousa) Bahreïn, Oman, France (foire Bressuire), Allemagne (foire de Hanover), Italie (foire internationale de milan),
Japon, Inde…

Identification de la société:

La Société d’Artisans Et Dinandiers De Fès est spécialisée dans la fabrication des produits artisanaux et le traitement de leur surface. Elle essaye de trouver des solutions efficaces technologique et économique. Cette société occupe une place très importante dans ce  revêtement métallique par voie électrolytique 7 domaine. Elle a acquis une renommée nationale et internationale grâce à sa qualité et diversité. Dénomination Sociale : SADF Secteur d’activité Artisanat Date du lancement du projet 1982 Etat juridique société Anonyme à responsabilité Limitée(SARL) Directeur de la fabrique Mr TAHIRI JOUTI Abderafie Superficie 2 Hectares Adresse 47, lot industriel BENSOUDA Fès MAROC

Organigramme :

Le personnel de la société SADF comprend actuellement 166 personnes. La moyenne d’âge est environ 43 ans, avec 16% de femmes et 84%d’hommes.

La matière première:

La matière première utilisée par SADF est le laiton. Ce dernier est un alliage composé essentiellement de cuivre et de zinc aux proportions variables, et éventuellement d’autres éléments tel que : le plomb, l’aluminium, le nickel …, qui sont ajoutés en faibles proportions afin d’améliorer certaines propriétés du laiton (résistance à l’oxydation, travail à chaud…). [2] Directeur générale Administration Production Services généraux Secrétariat Comptabilité Informatique Commercial Fonderie Menuiserie Argenterie Tapisserie Ajourage Emballage Finition Magasinage Transport Ménage Gardiennage revêtement métallique par voie électrolytique 8

Propriétés et caractéristique du laiton :

Nous avons regroupé les différents propriétés et caractéristiques du laiton dans le tableau ci dessous : Famille Alliage de métaux non ferreux Aspect Couleur allant du rose au jaune Propriétés  Très bonne résistance à la corrosion.  Le laiton est un alliage relativement malléable qui peut être travaillé à chaud comme à froid.  Sa résistance à la corrosion ainsi que sa ductilité lui donne un aspect de surface agréable. Oxydation Pas ou peu d’oxydation, couche protectrice. Température de fusion 900°C Déclinaisons par alliages  Alliage de laiton avec du nickel pour augmenter la résistance à l’oxydation et à la corrosion.  Alliage du laiton et d’aluminium pour augmenter la tenue du métal lors d’un travail à chaud.

Normes d’alliage du laiton :

Le tableau suivant regroupe les principaux alliages du laiton normalisés par l’association française de normalisation (AFNOR) : [3] revêtement métallique par voie électrolytique 9 Le laiton utilisé pour fabriquer les produits artisanaux nécessite certaines propriétés et caractéristique mécanique telle que la facilité de déformation à froid, la soudabilité… Le tableau suivant regroupe certains alliages et leurs caractéristiques d’usinage, soudabilité et déformation à froid selon AFNOR. [3] 5 Processus de fabrication des produits : Les différentes étapes du procédé de fabrication sont regroupées dans le schéma suivant : Conception Découpage Gravure Repoussage Limage Fonderie Soudure Polissage Décapage revêtement métallique par voie électrolytique 10 Lorsque le produit est élaboré, un revêtement métallique s’effectue sur le produit pour lui conférer un aspect agréable tout en augmentant sa résistance à la corrosion et a l’oxydation. Les différentes étapes de processus de fabrication et de traitement de surface sont les suivantes :

Conception

Dans la SADF, des modélistes spécialisés élaborent un prototype qui sera examiné par des maitres artisans qui peuvent exiger des modifications, si nécessaire, afin que le modèle prenne l’aspect souhaité. Le dessin de ce prototype se fait sur des feuilles qui seront collées sur des plaques en laiton brutes à traitées. Cet échantillon représente le modèle à suivre dans la chaine de fabrication.

Découpage

Les différents types de prototypes sont tracés sur les plaques de laiton, en tenant comptes de leurs caractéristiques. Ensuite ces plaques sont découpées soit manuellement ou mécaniquement

Gravure

S’effectue avec un appareil appelé le burin, il s’agit d’une tige d’acier trempé affûté et fixée dans un manche qui découpe nettement le métal et l’enlève sous fabriquée de copeaux. Il est important de remarquer que ce procédé repose sur l’habilité des maitres artisans qui exécutent des motifs décoratifs. • Dessin traditionnel : les motifs décoratifs sont achevés par les maitres artisans en se basant sur leurs innovations. • Dessin moderne : les dessins sont effectués par des machines avec un style moderne dans une courte durée. • Dessin voulu par les clients

Repoussage :

Le procédé de mise en forme de pièces produites à partir d’un disque de tôle. Ceci a pour but de fabriquer les articles des formes géométriques voulues et désirées. On distingue deux types: • repoussage Manuel : ceci est réalisé à l’aide de moules pour que chaque pièce découpée prenne sa forme souhaité. revêtement métallique par voie électrolytique 11 • Automatique : nécessite des moules particuliers pour les articles plats. Il est réalisé à l’aide d’une machine à presse.

Fonderies

Les chutes du laiton provenant de différentes étapes précédentes sont conduites à la fonderie pour reproduire d’autres articles. Cette fabrication se déroule en trois étapes: a) Fabrication d’une moule appropriée à partir d’un sable particulier. b) Fendage des chutes du laiton avec quelques grammes d’aluminium. c) Moulage qui consiste à couler l’alliage fondu dans les moules fabriqués précédemment. Après refroidissement on obtient la forme souhaitée. (a) (b) (c)

Limage

Les pièces provenant de la fonderie contiennent des irrégularités qui nécessitent des corrections à l’aide d’une machine pour donner aux bords de la pièce la forme demandée.

Soudure

Elle consiste à assembler les différentes pièces provenant du limage et de la fonderie par des soudures en étain.

Décapage

C’est l’élimination chimique de toutes les traces d’impuretés et des couches d’oxydes formées à la surface des objets, par les acides forts et concentrés HNO3 et HCl. revêtement métallique par voie électrolytique 12

Polissage

Il sert à rendre lisses et brillants les articles par différents matériaux tournant à grande vitesse avec une pâte à polir qui permet de retirer les traces légères et d’obtenir une finition de polissage de qualité élevée.

Contrôle de qualité

Une inspection visuelle s’effectue sur chaque produit, avant de le remettre à l’atelier de traitement des surfaces.

Traitement de surface

Le procédé de traitement de surface utilisé par le SADF, c’est basé sur le principe de l’électrolyse, il consiste à déposer une couche d’un métal sur un article artisanal et de lui conférer un aspect visuel agréable tout en augmentant sa résistance à la corrosion et à l’usure. Les pièces fabriquées par la SADF passant dans plusieurs bains:  Bain de dégraissage  Bain de cuivrage alcalin  Bain de cuivrage acide  Bain de nickelage  Bain de pré argenture  Bain d’argenture  Bain d’orage  Bain de rinçage

Emballage

Il est réalisé par trois équipes : • Equipe de contrôle de la qualité des articles avant son emballage. Dans le cas d’un défaut, la pièce est retournée au service de production • Equipe de fabrication des emballages : chargée de la fabrication des différents types d’emballages en respectant la forme de l’article. • Equipe d’emballage, chargée d’assurer un emballage adéquat pour chaque pièce. Pour protéger ces articles contre les chocs et poussière lors du transport, on utilise des emballages spécifiques, exemple : papier blanc fin, sac en plastique, carton…

Table des matières

Partie 1: présentation de la société
1Introduction
2 Identification de la société
3 Organigramme
4 La matière première
4.1 Propriétés et caractéristique du laiton
4.2 Normes d’alliage du laiton
5 Processus de fabrication des produits
5.1 Conception
5.2 Découpage
5.3 Gravure
5.4 Repoussage
5.5 Fonderies
5.6 Limage
5.7 Soudure
5.8 Décapage
5.9 Polissage
5.10 Contrôle de qualité
5.11 Traitement de surface
5.12 Emballage
Partie 2: revêtement métallique par électrolyse
1. Généralité
1.1. La classification des différents types de traitement de surface
1.2. Dépôt électrolytique
1.3. Paramètres qui structurent la morphologie du dépôt
2. Equipements et instruments
revêtement métallique par voie électrolytique 3
2.1. Equipements du bain
2.2. Instruments utilisés par la société
3. Procédé de traitement apporté par la société SADF
3.1. Dégraissage électrolytique
a) Mécanisme du dégraissage électrolytique
b) Saponification
c) Action des tensioactifs
3.2. Rinçage
3.3. Cuivrage
a) Cuivre alcalin
b) Cuivre acide
3.4. Nickelage
3.5. Pré argentage
3.6. Argenture
Partie 3: partie expérimentale
1. Estimation de la masse déposée sur les plaques du laiton
1.1 Plaque Cu acide
1.2 Plaque Cu alcalin
1.3 Plaque Ni
1.4 Plaque d’Ag
1.5 Tableau de résultats
2. Interprétation des résultats
Conclusion
Bibliographie

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