Exploration des traitements de surface avancés : introduction à la technologie sol-gel dans l'aéronautique

Le procédé sol-gel est une méthode de production de matériaux solides à partir de petites molécules. Il consiste à faire passer une solution (sol) à une phase de gel solide, formant un réseau ou des particules. Cette méthode permet de produire des revêtements, des fibres et des poudres avec des propriétés telles qu'une haute stabilité thermique, une résistance à la corrosion, et des caractéristiques électriques ou optiques spécifiques.

Le procédé sol-gel est utilisé dans diverses industries :

• Aéronautique
• Aérospatiale
• Optique
• Microélectronique
• Vêtements

La technologie sol-gel sert à diverses applications :

• Revêtements fonctionnels :
  • Promotion de l'adhésion
  • Adhésion de la peinture
  • Contre la corrosion
  • Hydrophobe
  • Résistant aux UV
  • Résistant aux rayures
  • Fongicide
  • Agit comme agent de couplage
  • Résistant aux attaques chimiques
  • Structuration de surface
  • Etc.
• Encapsulation
• Nanomatériaux

Dans les applications aérospatiales, l'application principale du procédé sol-gel est la promotion de l'adhésion dans un système de peinture qui protège contre la corrosion. Les solutions sol-gel sont conformes aux évolutions réglementaires (REACh, RoHS, etc.).

Rivet rash :

Le Rivet rash est la perte sélective de peinture sur les têtes de rivets des avions, un phénomène courant et indésirable qui affecte l'apparence esthétique de l'avion. Cette condition survient en raison de l'exposition du fuselage à des facteurs environnementaux qui provoquent la dégradation de la peinture.

Application du sol-gel :

Le procédé sol-gel est un revêtement de conversion non chromaté utilisé pour améliorer l'adhérence de la peinture sur les alliages d'aluminium. Cette méthode assure une protection renforcée et une durabilité accrue de la peinture sur les surfaces des avions.

SOCOGEL est un produit sol-gel largement utilisé dans l'industrie aérospatiale. C'est un type de revêtement sol-gel spécialement conçu pour la protection des structures d'avions, notamment pour la prévention du Rivet Rash. Il offre une excellente adhésion et renforce les propriétés de résistance à la corrosion du système global.

Les principales caractéristiques des produits sol-gel sont :

• Respectueux de l'environnement : cette solution sans chrome est bénéfique pour la conformité aux réglementations environnementales (REACh) et est faiblement émissive en COV (Composés Organiques Volatils).
• Promoteur d'adhésion avant collage ou peinture (par exemple avec le système de peinture MANKIEWICZ) : SOCOGEL améliore l'adhésion des primaires et des peintures sur les surfaces métalliques, assurant un revêtement plus durable et plus résistant, crucial pour les composants aérospatiaux exposés à des environnements difficiles.
• Résistance à la corrosion : en améliorant un revêtement de longue durée, il aide à protéger les avions contre les environnements corrosifs, prolongeant la durée de vie des composants.
• Léger : les sol-gels sont exceptionnellement légers, ce qui est bénéfique pour l'efficacité des avions et l'économie de carburant.
• Qualification industrielle : SOCOGEL est qualifié par les grands OEMs (Original Equipment Manufacturers) comme AIRBUS et BOEING.

SOCOGEL peut être appliqué de 3 façons différentes :

• Par pulvérisation (sous forme de brouillard, non de revêtement), le pouvoir couvrant est de 30-40 m²/L
• Par essuyage avec les lingettes SOCOSAT PPA60, le pouvoir couvrant est de 50-60 m²/L
• Par application de retouche (application au stylo). Consultez la préparation du stylo promoteur d'adhésion

Avant d'appliquer la peinture :

• Temps de séchage avant application du primaire 
• 60 minutes à température ambiante
• Ou 15 minutes à 60 °C (utilisation d'un four pour accélérer l'étape de séchage)

1. Solution Précurseur : le matériau de départ.

2. Hydrolyse et condensation : ces réactions transforment la solution précurseur en un "sol" (une suspension colloïdale).

3. Gélification : le "sol" subit une gélification, formant un gel (un réseau solide 3D en phase liquide).

4. Processus de séchage : évaporation du solvant pour concentrer le réseau.

5. Produit final : le sol-gel séché (revêtement en couche très mince, poudre, etc.) est le produit final.

Le sol-gel de SOCOMORE appelé SOCOGEL améliore l'adhésion de la peinture. L'interface entre deux couches est inférieure à 1µm.

Basé sur l'époxysilane, SOCOGEL améliore les propriétés d'adhésion avec l'époxy.

• Adhésion améliorée et résistance à la corrosion : remplace les promoteurs d'adhésion au chrome VI tels que l'alodine et les wash primers.
• Avantages environnementaux : conformité aux réglementations environnementales comme REACH, réduction des émissions de COV, et absence de chrome.

Aspects environnementaux, de santé et de sécurité :

• Efficacité opérationnelle : amélioration des processus tels que la réduction du temps d'application et l'élimination du rinçage après application.

Le Rivet Rash est la perte sélective de peinture sur les têtes de rivets des avions, ce qui altère l'apparence décorative des zones visibles comme le nez et les portes. Les compagnies aériennes n'apprécient pas cela, car cela donne aux avions un aspect vieilli en seulement six mois après la livraison.

Les compagnies aériennes et les ateliers de peinture MRO doivent utiliser SOCOGEL :

• Pour remplacer le prétraitement chromé : Alodine & Washprimer
• Pour réduire le Rivet Rash
• Pour optimiser le processus : gain de temps et réduction des coûts

Ce système a été mis en œuvre par Mankiewicz  aux États-Unis il y a plusieurs années et a remplacé avec succès les systèmes alternatifs, devenant ainsi l'un des principaux choix sur le marché américain. Depuis son incorporation dans les spécifications SRM/CML d'Airbus, une forte demande a été observée sur le marché européen, une tendance qui devrait se poursuivre dans les mois à venir.