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Ne jetez pas le chrome avec l’eau du bain !

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Saint-Etienne, 24 – 27 mai. Le chrome est attaqué sur le plan environnemental et sanitaire. Faut-il pour autant se passer de cette solution et peut-on s’en passer ? La 4ème conférence internationale sur le chromage tenue à

Osons le chrome ! Bel intitulé pour la 4ème conférence internationale sur le chromage tenue à l’Ecole des Mines de St Etienne cette semaine. Elle rassemblait 160 personnes venues d’Europe, d’Amérique du nord, du Japon et même d’Afrique du Sud et d’Argentine.

Le chrome est attaqué sur le plan environnemental et sanitaire. Faut-il pour autant se passer de cette solution et peut-on s’en passer ? Tiges de vérins, trains d’atterrissages d’avions militaires et commerciaux, cylindres de calandrage ou d’impression, vilebrequins…la liste est longue des objets difficilement imaginables sans un revêtement de chrome dur.

Ce métal très particulier déposé par voie électrolytique offre tout un faisceau d’avantages : traitement peu coûteux, très bonnes propriétés de frottement, d’anticorrosion, dureté. Mais, déposé par voie électrolytique, il utilise un composé (le trioxyde de chrome ou anhydride chromique) reconnu cancérigène (chrome hexavalent). C’est là tout son problème !

Cela dit, le problème disparaît si on le projette sous forme métallique (chalumeau, plasma) ou si on le dépose par voie gazeuse dans une enceinte sous vide. Une fois sous forme métallique (chromage dur) plus aucun risque. D’ailleurs il est largement utilisé en alimentaire et en pharmacie pour recouvrir des vis et fourreaux d’extrusion, des moules et des poinçons, au contact direct d’aliments ou de médicaments ; il est aussi largement utilisé dans les inox en plusieurs nuances dans ces mêmes industries ainsi que dans l’eau potable.

Parce que sa forme chimique hexavalente présente des risques (dans l’industrie) que personne ne nie mais qu’on sait combattre par des mesures appropriées, il faudrait bannir ce métal de toute application ?

Denis Théry, délégué général du SATS et Jacques Halut (Sats également) réclament un peu de discernement dans tout cela mais ne se font guère d’illusions au regard des législations qui se mettent en place au niveau européen après toutes celles qui existent déjà. Ils soulignent aussi le zèle avec lequel le problème est traité en France en allant bien au delà de ce que demande les textes européens.

J. Halut explique que la requalification du chrome hexavalent de T à T+ (très toxique) va entraîner de fait le classement Seveso “seuil haut“ d’environ 150 entreprises en France (il suffit d’un bain de chromage dur de 16 m3).

Comme elles sont généralement petites, ces PME ne pourront pas faire face aux dépenses entraînées par un tel classement (100 000 € au bas mot), d’autant plus que les donneurs d’ordre exercent une pression forte sur les prix. Cela alors que l’ensemble de la profession a fait de gros efforts sur la mise en œuvre : à activité égale, en vingt ans la consommation d’anhydride chromique a baissé de moitié comme le soulignait un industriel présent. Les dichromates utilisés pour la passivation de dépôts de zinc vont disparaître d’ici 2007, et ils seront remplacés par des composés trivalents du chrome.

Le nickel, autre métal très utilisé est également menacé. En l’occurrence par son caractère allergène par contact et, mais ce ne sont encore que des bruits, par une éventuelle classification comme cancérigène, ce qui pourrait remettre en cause certains alliages ! Le poids de cette branche industrielle pourrait peser sur les futures législations.

A cela s’ajoutent les menaces que fait porter le processus Reach (Registration, Evaluation, Authorisation of Chemicals) sur l’agrément de produits chimiques : si un chimiste doit engager de grosses dépenses sur un composé produit en faible tonnage pour le traitement de surface, il risque fort d’arrêter la production et du même coup de mettre en difficulté les entreprises qui l’utilisent.

Ce mouvement de restriction des usages est global comme l’ont montré Kenneth Newby (Atotech ) pour les Etats Unis (les positions européennes influençant les Etats Unis pour le nickel notamment) et Peter J. Paine d’Environnement Canada.

Quelles solutions de remplacement sont disponibles ?

Pour la passivation chromique très utilisée dans l’automobile, des substituts ont été développés comme l’expliquait Alan Gardner de Mac Dermid UK tout en soulignant que pour le chromage dur, il n’existait pas aujourd’hui de solution commercialement et techniquement satisfaisante.

Le salut tient dans la bonne utilisation : éviter les dégagements de poussières de trioxyde de chrome, de brouillards de bains, bon traitement des effluents et des bains… mesures qui ont des réponses techniques satisfaisantes aujourd’hui. Mais il faudra avoir toujours une longueur d’avance sur la législation.

Malgré tout, les recherches visant à se passer du chromage dur vont bon train. Un mouvement assez fort aux Etats Unis, issu de la Navy et plus généralement du département de la Défense et de l’industrie aéronautique pousse à l’emploi de la projection à chaud supersonique, plus connue sous le vocable de HVOF high velocity oxy fuel.

Hcat Hard Chrom Alternatives Team est un programme qui a passé en revue de nombreuses applications et traitements pour délimiter les domaines d’application et les avantages et inconvénients de la méthode comme l’a exposé Keith Legg du Rowan Technology Group dans un truculent exposé.

En fait le procédé n’est pas une réponse unique au chromage dur mais un éventail, dans la mesure où l’on peut projeter des matériaux et alliages très divers comme le remarquait un représentant de Sulzer Metco.

Dans ce programme d’autres procédés ont été étudiés comme le dépôt par électroétincellage (ESD electrospark deposition ou ESA electrospark alloying) pour la réparation ponctuelle de revêtement, ou le dépôt de Co-P nanophase par électrodéposition pulsée.

Le procédé HVOF est au point, mais de nombreux paramètres influencent la qualité et la durabilité du dépôt (nature et état des poudres utilisées, surface réceptrice, conditions de projection). «Il reste encore des problèmes d’adhésion dans certains cas et le procédé n’est pas utilisable pour des diamètres intérieurs faibles» précise Patrick Benaben de l’Ecole des Mines et organisateur de la conférence.

Reste que les exemples donnés par K Legg (nombreuses pièces militaires en cours ou déjà agréées) et les arguments économiques avancés (prise en compte des coûts totaux sur une pièce) montrent que le HVOF est une solution d’avenir dans un certain nombre d’applications. Le train d’atterrissage de l’A 380 utilisera cette technique.

Christian Guyard

Pour en savoir plus
www.materialoptions.com
www.hcat.org
www.emse.fr

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