Types des bains d’électrolyse utilisée dans la SADF

Types des bains d’électrolyse utilisée dans la SADF

L’électrolyse

 Définition

Un système électrochimique (pile ou électrolyse) est composé de deux électrodes (milieu à conduction électronique) plongées dans un milieu électrolytique (milieu à conduction ionique). On utilise un générateur extérieur (redresseur, batterie) pour produire les réactions électrochimiques dans la cellule. Ce générateur oblige le courant à passer de la borne positive à la borne négative en traversant le circuit électrolytique comme présente par la figure 13, l’électrode positive est le siège d’une oxydation, c’est donc l’anode (+) et l’électrode négative est le siège d’une réduction, c’est donc la cathode (-).Notons bien qu’en électrochimie, on étudie les phénomènes engendrés lorsqu’un milieu électrolytique est en interaction avec un circuit électrique. On distingue deux systèmes importants : – Les piles ou cellules galvaniques : elles transforment l’énergie chimique en énergie électrique. – L’électrolyse : l’énergie électrique sert à provoquer des réactions électrochimiques.La différence entre système de pile et système d’électrolyse c’est que l’anode n’a pas le même signe dans le fonctionnement en électrolyseur que dans le fonctionnement en pile. Mais, on a toujours : oxydation à l’anode et réduction à la cathode

 Principe 

Lorsqu’on allume le circuit du générateur, dans la cellule de dépôt électrolytique, les cations (dans l’exemple, Mn+ et H+) se déplacent vers cathode (-) où on a placé la pièce. Le métal se dépose, tandis que l’hydrogène est régénéré en tant que réaction cathodique secondaire. Les anions (exemple OH-) se déplacent vers anode(+).
Les réactions qui se traduisent dans tous les bains : A l’anode : M → Mn+ + ne- 2H2O → O2 + 4H+ + 4e- (milieu acide) 4OH- → O2 + 2H2O + 4e- (milieu basique)
A la cathode :
Mn+ + ne- → M 2H+ + 2e- → H2 (milieu acide) 2H2O + 2e- → H2 + 2OH- (milieu basiques)

Equipement du bain d électrolyses 

– Cuve : sont protégées contre les attaques de certains électrolytes par un revêtement intérieur de caoutchouc, d’ébonite ou polychlorure de vinyle (PVC). – Redresseur : constitue la source d énergies qui sera transformée en énergie chimique Dans la société SADF, on utilise le générateur Potentiostat qui permet d’imposer un courant constant. – Electrodes : en général, on utilise des électrodes métalliques de première Espèce. Le choix des électrodes est réparti selon les bains. – Thermoplongeurs : les cuves sont équipées d’un système de chauffage assuré par les thermoplongeurs avec une régulation thermostatique. Pour réduire l’échange d’énergie avec le milieu extérieur, on utilise les boules en plastique flottantes balaies sur les surfaces du bain. – Agitateur : mécanique. – Filtre: une filtration en continue sur le charbon actif est indispensable afin d’obtenir une couche de métal propre et lisse déposée sur l’article.

 Dépôt électrolytique 

Ce sont des dépôts métalliques qui sont basés sur le principe d’électrolyse, se réalisant à partir d’une solution contenant les ions du métal à déposer ainsi que des additifs visant à améliorer les qualités (brillance, dureté, adhérence…) du revêtement réalisé . Le but est de recouvrir les objets métalliques d’une couche plus ou moins fine d’un métal différent, de façon à améliorer leurs propriétés de surface d’un point de vue, soit décoratif, soit technique, pour protéger le métal en accroissant sa dureté, sa résistance à la corrosion, etc.

 Condition d’électrolyse

 La densité de courant: De point de vue industriel, l’objectif est de déposer le maximum en minimum de temps, alors que le courant est le seul paramètre sur lequel on agit pour déposer une masse importante (c’est pourquoi il faut maximiser le courant). Si le courant est très élevé : le dépôt est spongieux et la surface était brûler, car la vitesse très élevée de déposition empêche les ions de circuler dans tous le bain pour déposer uniformément sur la surface de la pièce.  Température: La Température facilite la réaction et la mobilité des ions ce qui traduise l’augmentation de courant possible durant la réaction.  L’agitation: Continue et régulière. En autre, cela facilite la diffusion des ions et s’oppose à l’épuisement de la concentration de l’électrolyte au niveau de la cathode (catholyte) diminue. Il est nécessaire de maintenir une certaine agitation pour uniformiser les concentrations afin d’obtenir un dépôt couche de diffusion. C’est un facteur important qui diminue la polarisation des électrodes. L’agitation se fait par 2 méthodes:  L’agitation mécanique.  L’agitation par des bulles d’air.

 Concentration de l’électrolyte: Si la concentration augmente, le nombre des ions devient plus grand, la vitesse de leur décharge croît et cela favorise le dépôt des grains fins, lorsque la concentration dépasse une limite déterminée, les germes ne peuvent grossir et le dépôt devient spongieux et caviteux.
 Il existe d’autres paramètres qui influencent ou améliore la qualité de dépôt:  La surface des anodes et la distance entre l’anode et la cathode.  La filtration continue par charbon actif. L’ajout des additifs (nivelant, épurateur, conducteur, mouillant) : selon les résultats qu’on pourrait obtenir.

Types des bains d’électrolyse utilisée dans la SADF 

Dégraissage

Définition générale : Traitement chimique ou électrolytique qui a pour rôle de rendre la surface physiquement propre afin d’assurer le bon déroule peut dire que le dégraissage est une opération nécessaire tous les métaux sans exception doivent être.

Les différents types du dégraissage : Les différents types de dégraissage sont :  Un dégraissage chimique milieu aqueux et destinés à détruire le résidu huileux de faible épaisseur.  Un dégraissage électrolytique dégraissage chimique avec l’application de courant électrique, se fait soit mécaniquement ou par air.

 Le dégraissage chimique : On utilise des produits chimiques pour nettoyer l’aspect extérieur de la pièce dont on note la présence des solutions alcalines, neutres, émulsionnable.., ce dégraissage met en jeu les réactions de saponification et les phénomènes tensioactifs. La SADF utilise principalement des détergents alcalins. Le détergent alcalin le plus fréquemment utilisé possède les propriétés suivantes: – Il doit constituer une réserve d’alcalinité suffisante, plus ou moins importante selon la nature de la souillure à éliminer, le pH doit être maintenu constant malgré la saponification des graisses. – Il doit être soluble et possède une tension superficiel faible, un bon pouvoir détergent, émulsionnant, et dispersant. – Il doit être insensible aux eaux dures et pour cela, il complexera ou inhibera les sels alcalinoterreux et notamment Mg2+ et Ca2+de la dureté.  Le principe de dégraissage chimique :Le principe est simple, quand une pièce en métal couverte d’huile, de graisse, etc. est trempée dans une solution alcaline, il y a dans un premier temps un processus de saponification, c’est-à-dire formation d’un savon par réaction d’une huile avec une base. Dans un deuxième temps, un agent émulsifiant entre en jeu et entraîne une dispersion de l’huile en fine gouttelettes. Le nettoyage est complété par un rinçage â l’eau.

Table des matières

Introduction
Chapitre I : « Présentation de la société SADF »
I- Présentation de la société
I-1 Historique
I-2 Production et Produit
I-3 Clients
I-4 Structure
II- Procédé de fabrication des articles de décoration
II-1 Matière première
II-2 Chaine de production
a) Découpage
b) Gravure
c) Repoussage
d) Le fondage
e) Limage
f) Soudure
g) Décapage
h) Polissage
i) Ravivage
j) Contrôle de qualité
k) Traitement de surface
l) Emballage des articles finis
Chapitre II : « Traitement de surface des métaux par voie électrolytique » I-L’électrolyse
I-1 Définition
I-2 Principe
I-3 Equipement du bain d électrolyses
I-4 Dépôt électrolytique
I-5 Condition d’électrolyse
II-Types des bains d’électrolyse utilisée dans la SADF
II-1-Dégraissage
II-1-1-Définition générale
II-1-2-Les différents types du dégraissage
A- Le dégraissage chimique
B. Le dégraissage électrolytique
Chapitre : III« Partie Pratique » Application et influence des paramètres sur le dépôt
I-1-Rendement électrolytique
 Détermination de la masse expérimentale
 Détermination du rendement
I-2-Application
a) Plaque n°1, Cuivrage alcalin
b) Plaque n°2, Cuivrage acide
c) Plaque n°3, Nickelage
d) Plaque n°4, Argentage
Discussion
Conclusion

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