Selectieve galvanisatie
Gegroeid uit diepdruk en badgalvanisatie

Selectief galvaniseren is enerzijds gegroeid uit de diepdruk (waar cilinders worden opgechroomd en opgekoperd) en anderzijds uit de badgalvanisatie. In beide gevallen gebeurt dit om kleine onvolkomenheden bij te werken. Bedrijven die werkzaam zijn in de instandhouding- en maintenancesector van de industrie en de machinebouw, maken van selectieve galvanisatie een professioneel gebruik. Deze techniek is een zinvolle aanvulling van andere metaalopbrengmethoden zoals plasmaspuiten, metaliseren en normale badgalvanisatie.

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Tot de hoofdvoordelen van selectief galvaniseren als metaalopbrengmethoden behoren: de mogelijkheid om zich aan te passen aan om het even welk probleem qua vormgeveving, diepte, plaats, laagdikte, ..., de mobililiteit die het toelaat de methode op de plaats van de schade te gebruiken, zijn specifieke eigenschappen betreffende de nauwkeurige sturing van de op te brengen laagdikte, de vrije keuze van de aan te brengen metalen en metaallegeringen, dit om op het even welk metaal of metaallegering, de hoge hechtingscapaciteit.

Selectief galvaniseren lijkt daadwerkelijk op oplassen: Men heeft een stroombron, een flexibele kathodekabel (-), die aan het werkstuk wordt bevestigd. De anodekabel (+) is gekoppeld aan de anode, die qua vorm aangepast moet zijn aan het te behandelen werkstuk. Het werkstuk wordt nu met behulp van tamponstiften achtereenvolgens met verschillende oplossingen behandeld: Elektrolitisch ontvetten, spoelen, activeren en spoelen, volgens de noodzaak van het te behandelen metaal, aanslag vernikkelen-spoelen, en bijvoorbeeld opkoperen en opbouwen tot de gewenste laagdikte is bereikt. Tenslotte spoelen en opdrogen. Diepe beschadigingen tot in het grondmateriaal van verchroomde werkstukken, worden eerst met alkalische koperelektrolieten opgevuld om te vermijden dat de chroomlaag aan de tapezijde zou uitcementeren (zure elektrolieten geven een inbranding in het basismatriaal langs de tape). Hierna kan men verder werken met een zuur elektroliet dat sneller opbouwt. In vele gevallen wordt er als laatste laag een nikkel-kobalt of nikkel-wolfraam legering aangebracht die het herstelde gedeelte bijzonder slijtvast maakt. Deze legeringen hebben in galvanisch neergeslagen toestanden een hardheid van ± 58 HRc =600 HV. Indien een bijzondere hardheid wordt vereist, dan gebruikt men als vulmateriaal kobalt of nikkel.

De eenvoud hiervan wordt vaak verkondigd, maar in de praktijk ligt het anders. Niettegenstaande je geen alchimist meer hoeft te zijn, vermits de elektrolieten kant en klaar worden aangeleverd en tussentijds analyses en aanpassingen overbodig zijn, is een professionele aanpak door ervaren vaklui een must. Voorbereiding en elektrolietkeuze zijn zeer strikt gebonden aan de te behandelen metalen (ferro, non-ferro, gietstaal, metaallegeringen ... ), dit om een perfecte hechting van een neer te slagen materiaal te bekomen. De metaalstructuren en eventuele gietfouten kan men bijna niet op voorhand opsporen, deze kunnen later voor hechtingsproblemen zorgen, zodat een nieuwe keuze van voorbehandeling zich opdringt. Eenmaal de aanslag-hechtingslaag is aangebracht, dient de keuze van het vulmateriaal bepaald te worden volgens de eisen van het werkstuk en de omstandigheden waarin het werkstuk moet functioneren. Naast dit alles is nog een enorme "vingergevoeligheid" noodzakelijk die moet toelaten om bepaalde niet-demonteerbare onderdelen af te werken.

Dit vaak op moeilijk te bereiken plaatsen zoals in drukpersen, in machines gemonteerde hydrauliek plunjers,...

Niet alleen het gladmaken, het afwerken, maar ook het hele oppervlak terug naar juiste binnen-, en buitendoormeter brengen en/of rechtmaken, dit tot op enkele mm na, vraagt een bepaalde vaardigheid. Selectief galvaniseren vraagt tevens veel geduld. Soms is men uren bezig om een dikke laag van bv. 1 mm aan te brengen. Om de laatste oneffen mm weg te werken dien je het procédé "opbouwen, schuren, schrapen, opbouwen,... " vaak tot vervelens toe te herhalen.

Deze multifunctionele metaalopbreng methode vindt heden haar toepassing in alle mogelijke takken van de industrie. Constante research zorgt ervoor dat deze mogelijkheden zich steeds meer uitbreiden.

- Hydrauliekplunjers, ongeacht afmetingen en grootte, kunnen op de plaats waar ze gemonteerd zijn, worden hersteld. Dit zoals in de vezelplatenpersen, landingsgestellen van vliegtuigen (het systeem is algemeen aanvaard in de luchtvaartindustrie). De meest voorkomende beschadigingen aan deze cilinders zijn slijtagegroeven, pittingcorrosie en slagbeschadigingen.
-  Allerlei walsen en drukcilinders in textiel-, karton-, blikdruk- (canmakers), druk- en papierindustrie.
- Assen en rollagerzittingen kunnen terug op doormeter worden gebracht, zodat een volledig draagvlak voor een nieuwe rollager ontstaat (vastgelopen rollagers beschadigingen hun zitting). Dit geldt voor assen van enkele cm f tot meters grote "mastodonten". Het is duidelijk dat bij deze herstelling de tijd- en kostenwinst het grootst is!
- Foutief bewerkte of versleten onderdelen voor industrie, ongeacht hun vorm, kunnen worden bijgewerkt met een metaal dat exact zal voldoen aan de vereisten van het onderdeel en dit zonder nadien nog nabewerkt te worden.
- Niet-soldeerbare materialen kunnen plaatselijk met, een soldeerbare laag zoals nikkel, koper, tin, zelfs zilver en goud worden bekleed. Dit bijvoorbeeld op aluminium-, chroom- en ijzerconstructies. Zo kan men eveneens onderdelen plaatselijk roestvrij bekleden of beschadigingen in de bekleding herstellen.
- In de elektronika kunnen contactvingers van printplaten, rails etc... plaatselijk worden verguld of verzilverd.
- Reparatie van spuitmatrijzen die slijtage en corrosie vertonen. Tevens kunnen corrosiebeschermende goudlagen worden aangebracht in bijvoorbeeld de P.V.C-verwerkende nijverheid. Een meldenswaardigheid hierbij is dat deze goud- en zilverelektrolieten nu "cyanide-vrij" worden aangemaakt. Het aanbrengen van een lossingverbeterende laag zal ervoor zorgen dat het gegoten onderdeel niet blijft plakken in de matrijs.
- Aluminium zal plaatselijk en zelfs op grote oppervlakten geanodiseerd worden. Dit, tot een anodiseerlaag van 380 H.V., bij een laagdikte van max. 40mm. Wederom aanvaard in de luchtvaart industrie. Het vindt ook zijn toepassingen voor ingewikkelde aluminiumcontsructies waarvan de anodiseerlaag is beschadigd door bv. brand- en bluspoeder.
- Motorblokken, krukasafwijkingen, correcties van nokkenassen, zadels en kappen in motorblokken kunnen afzonderlijk en zonder nabewerking worden bijgewerkt zodat bijvoorbeeld de lagerschalen de gepaste voorspanning krijgen. Passingen voor cilindervoeringen...
- Diverse onderdelen van tandwielkasten, pomponderdelen, draaibanken en tevens in de off-shore- en petroleumindustrie, defensie en diverse andere industrietakken gebruiken het selectief galvanisatiesysteem.
W. Op de Beeck, Metacroom

Galvanisation au tampon
Issue d’une part de la rotogravure et d’autre part de bains galvaniques

La galvanisation au tampon est issue d’une part de la rotogravure (où les cylindres étaient cuivrés et chromés) et d’autre part de bains galvaniques, utilisés dans les deux cas pour traiter des petites imperfections. Les entreprises qui traitent de la maintenance ou du secteur réparation pour l’industrie et la construction de machines font de la galvanisation au tampon un usage professionnel. Cette technique est le complément utilisé avec d’autres méthodes d’apport de métal tels que la pulvérisation de plasma, la métallisation et les bains galvaniques courants.

Parmi les avantages majeurs de la galvanisation au tampon en tant que méthode d’apport de métal on peut citer: la possibilité de s’adapter à tous les problèmes qui concernent la forme, l’endroit, l’épaisseur de la couche etc…, la mobilité qui permet à la méthode d’être appliquée à l’endroit même des dégâts, le choix absolu du métal ou de l’alliage à utiliser et ceci sur tous les métaux et alliages. Hauts facteurs d’adhésion.

La galvanisation au tampon est comparable à une véritable soudure. On y trouve une source d’énergie, un câble cathodique (-) qui est fixé à la pièce à traiter. Le câble anodique (+) est relié à l’anode dont la forme doit épouser celle de la pièce à traiter. La matière dont se compose l’anode peut être modifiée en fonction du métal y apporté. Le carbone est par exemple une anode universelle. Cette anode est recouverte d’un matériau légèrement abrasif tels que le feutre, laine de polyamide, le Scotch Brite... ce matériau absorbant contient le métal, non sous sa forme solide, mais sous une forme liquide, l’électrolyte. Cet électrolyte est pompé ou pulvérisé sur cette anode (le nickel est utilisé comme exemple). Le circuit est ainsi fermé et le nickel adhère intimement à la surface de la pièce. Durant la pulvérisation il importe que cette anode soit maintenue en contact et en mouvement avec la pièce. De la nature de l’électrolyte métallique dépend la vitesse de déplacement et la pression qui doivent être exercées.

Le traitement d’un cylindre endommagé ou d’une autre partie métallique par des entailles, de stries, des coups, une déviation de l’endroit de la pression se passe comme suit: avant de commencer à réparer, la partie endommagée est débarrassée des aspérités superflues à l’aide de papier d’émeri ou à la lime fine et si cela s’avère nécessaire par un travail à la meule (machine à polir). Les surfaces métalliques qui ne doivent pas être traitées sont couvertes d’un revêtement isolant de sorte que seules les parties à traiter restent accessibles. Les surfaces qui voisinent la détérioration doivent également subir un recouvrement électrolytique, de manière à garantir une adhésion parfaite. La pièce est maintenant traitée à l’aide de tampons et de diverses solutions (dégraissage électrolytique - rinçage, décapage - rinçage, activation - rinçage,.... nickelage de contact rinçage, et par exemple cuivrage et apport de manière à obtenir l’épaisseur de couche souhaitée. Enfin rinçage et séchage). Les détériorations profondes qui atteignent le coeur du métal des pièces chromées, sont tout d’abord obturées par un électrolyte de cuivre afin d’éviter que la couche chromée soit attaquée le long du ruban isolant (ce qui se passe lorsqu’un électrolyte acide est employé). Après cela le travail peut se poursuivre à l’aide d’un électrolyte acide qui permet un apport plus rapide. Dans de nombreux cas on apporte comme dernière couche, en très mince épaisseur, du nickel-cobalt ou un alliage nickeltungstène ce qui rend la partie réparée spécialement résistante à l’usure. Ces alliages ont, lorsqu’ils sont appliqués par galvanisation une durée de ± 58 HRc = 600 HV. On utilise comme matériel d’obturation du cobalt ou du nickel dans les cas où une dureté exceptionnelle est requise.

Oui, à première vue, mais dans la pratique il en va tout autrement. Bien qu’il ne soit plus nécessaire d’être alchimiste, puisque les électrolytes sont fournis prêts à l’emploi et que les analyses partielles et les ajustements sont superflus, le coup de main professionnel s’avère indispensable. La préparation et le choix de l’électrolyte sont intimement liés aux métaux à traiter (fer - non ferreux, fonte, alliages métalliques) ceci pour obtenir une parfaite adhésion du matériel déposé. La structure des métaux et éventuelles souillures ne peuvent pas être pratiquement détectées et causeront plus tard des problèmes d’adhésion de sorte que l’on se trouvera devant un nouveau choix de traitement. Une fois la couche d’adhésion appliquée, il appartient de procéder au choix du matériau d’obturation d’après les exigences de la pièce et les conditions dans lesquelles la pièce doit fonctionner. De plus il faut un énorme doigté qui doit permettre de travailler à des pièces non démontables, souvent à des endroits difficilement accessibles comme le sont les presses, les bras de machines hydrauliques... Non, seulement, le polissage, le finissage, mais encore le traitement d’une surface pour ramener les diamètres intérieurs et extérieurs à leur valeur exacte, ceci avec une précision de quelques mm. Tout cela demande une capacité professionnelle. La galvanisation au tampon demande également beaucoup de patience. Il faut parfois des heures pour obtenir une grosse couche de 1 mm p.e. Pour éliminer les dernières irrégularités il appartient d’utiliser le procédé «tamponnage, rectifîage, raclage, tamponnage ...» souvent répété jusqu’à plus soif.

Cette méthode multi-fonctionnelle d’apport de métal trouve actuellement son application dans toutes les branches de l’industrie. De constantes recherches permettent d’étendre les possibilités d’application.

- Plongeurs hydrauliques: quelles que soient les dimensions et les tailles, ils peuvent être réparés à l’endroit où ils sont installés. C’est également le cas pour les presses servant à la fabrication de panneaux en fibres de bois, trains d’atterrissage d’avions (ce système est normalement accepté par l’industrie aéronautique). La plupart de ces détériorations sont dues à des rayures provoquées par l’usure, la corrosion («pitting corrosion»).
- Réparation des moules par injection, qui présentent une usure ou de la corrosion.
- Une couche d’or, anticorrosion peut également être réutilisée dans l’industrie du P.V.C. Il est à noter que la cyanide n’intervient plus actuellement dans l’utilisation d’électrolytes à base d’or et d’argent. L’apport d’une couche anti-adhérente évitera à la pièce injectée de rester coller au moule.
- Toutes sortes de cylindres, à laminer et à pression, propres aux industries qui traitent les textiles, le carton, les «canmakers», l’industrie du papier et de l’impression.
- Les axes et les sièges des roulements peuvent être ramenés au diamètre voulu, de sorte que l’on peut garantir une surface portante totale pour les nouveaux roulements (les roulements grippés endommagent leur siège). Ceci vaut également pour les axes de quelques centimètres de diamètre et pour les grands «mastodontes». Il est évident que lors de cette réparation le gain de temps et l’économie des frais sont les facteurs les plus importants.
- Les matériaux qui ne peuvent être soudés peuvent être recouverts d’une couche de nickel, de cuivre, d’étain, même d’argent et d’or qui permettra des soudures ultérieures. C’est le cas pour des structures d’aluminium, de chrome ou de fer. De même manière il est possible de réaliser sur place un recouvrement antirouille ou de réparer les dommages occasionnés à un recouvrement.
- Domaine de l’électronique : les lamelles de contact, les «rails» etc. peuvent être dorés ou argentés.
- L’aluminium peut être anodisé localement ou même en grande surface jusqu’à une anodisation de 380 H.V., pour une couche d’une épaisseur max. de 40 mm, ce qui est à nouveau admis par l’industrie aéronautique. Ce procédé trouve également son application pour des structures compliquées en aluminium, dont la couche anodisée serait endommagée par le feu ou par la poudre provenant d’extincteurs.
- Les blocs moteurs, les vilebrequins ayant pris du jeu, la correction des arbres à cames, les sièges et les recouvrements des blocs moteurs, peuvent être corrigés séparément et sans qu’il soit nécessaire de les retoucher de sorte que les coussinets obtiennent la tension voulue. Ajustage de chemises de cylindres...
- Divers: Accessoires pour engrenages, éléments de pompes, tours. Egalement l’industrie pétrolière et les offshore, la défense et diverses industries utilisent la galvanisation au tampon.
W. Op de Beeck, Metacroom