VACUDEST : un approvisionnement en eau contrôlé pour une préparation de surface avant peinture complexe

L’entreprise Brock Alloy Wheels est un des leaders dans le domaine de la fabrication des roues en alliage léger et des jantes en aluminium. Depuis début 2017, une nouvelle unité de production de sa filiale Jajce Alloy Wheels est en service en Bosnie-Herzégovine. L’entreprise Brock Alloy Wheels GmbH reste fidèle à sa politique très claire en matière d’environnement et de sécurité et se concentre sur sa mise en œuvre au niveau des processus de fabrication, et ce, même sur son nouveau site de production. Les technologies de surface les plus modernes lui permettent d’effectuer le traitement préliminaire des pièces sans faire usage de chrome, tout en respectant les normes élevées des fabricants automobiles. De plus, toutes les installations de production peuvent être alimentées en eau récupérée grâce au système de traitement des eaux usées VACUDEST, fourni par l’entreprise H2O GmbH sise à Steinen (Bade-Wurtemberg, Allemagne). La production est ainsi sans rejet liquide, ce qui permet à Brock Alloy Wheels de participer de façon décisive à la préservation de l’environnement et d’économiser des ressources en eau douce toujours plus rares. Une installation complexe de préparation de surface avant peinture comme celle employée par Brock Alloy Wheels GmbH génère des eaux de rinçage contenant des métaux lourds. Étant donné la composition variable de ces eaux, les exigences envers le système de traitement sont énormes. Néanmoins, le traitement de l’eau est possible dans le cas présent à l’aide de la distillation sous vide, grâce à une alimentation en eau bien pensée, à l’utilisation du système breveté Clearcat VACUDEST ainsi qu’à des étapes de traitement définies. Le cas présent est marqué par la production de trois types d’effluents plus ou moins chargés, qui doivent être recyclés et réintroduits dans le processus de production à l’aide d’un traitement durable. Chez Brock Alloy Wheels GmbH, il s’agit d’effluents provenant du dégraissage, du décapage ainsi que de la phosphatation.

Dégraissage

Le traitement des surfaces métalliques comprend tout d’abord un dégraissage. Les pièces en métal sont nettoyées de toute impureté organique grâce à un traitement à base de produits chimiques acides ou basiques. Le dégraissage peut aussi être effectué par trempage ou par aspersion. Dans ce cas, différents paramètres comme la température, la concentration chimique des produits de dégraissage, le temps d’immersion ou la pression du jet, sont décisifs pour obtenir un traitement optimal. Les effluents contenant des huiles et des graisses générés à ce niveau sont traités par un système VACUDEST particulier. La technologie Clearcat intégrée produit un distillat dépourvu d’huile et de graisse d’une telle qualité qu’il peut être réutilisé pour le processus de rinçage et de dégraissage suivant, ce qui permet un recyclage.

Décapage

Alors que le dégraissage consiste à supprimer les impuretés situées sur la surface métallique, le décapage permet d’éliminer les impuretés métalliques situées dans la couche de surface métallique. Des oxydes métalliques ou d’autres impuretés peuvent être supprimées grâce au décapage. L’utilisation de produits de décapage à base de fluor constitue un défi particulier pour le traitement des effluents générés lors de cette étape. Le réglage d’une valeur de pH définie, la sélection d’un matériau en acier inoxydable ainsi que le contrôle de la concentration en fluorures à l’entrée et à la sortie revêtent une importance particulière lors de la conception du système VACUDEST.

Le décapage de certaines parties de la surface métallique dans ces « bains actifs » peut produire des boues, qui génèrent des dépôts indésirables au niveau des systèmes d’évaporation conventionnels. L’utilisation de la technologie Activepowerclean à l’intérieur de VACUDEST empêche les boues et les dépôts de se fixer durant la distillation et permet ainsi un transfert de chaleur optimal, qui se répercute aussi positivement sur la performance d’évaporation. Une augmentation des boues en raison de la neutralisation ne représente aucun problème à ce niveau. Si les « bains actifs » sont trop chargés, ils peuvent être traités par l’évaporateur VACUDEST en quantités et en doses contrôlées.

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Conversion et phosphatation

Lors de la conversion ou de la phosphatation, une couche permettant d’augmenter la résistance à la corrosion est déposée à la surface des pièces métalliques. En même temps, cette couche assure une bonne interaction entre la surface métallique et la couche de couleur lors du processus de peinture. Jusqu’ici, les couches de conversion contenaient souvent des composés à base de chrome IV, qui sont maintenant de plus en plus souvent remplacés par d’autres substances en raison de leur effet cancérigène. Brock Alloy Wheels GmbH œuvre également pour une production respectueuse de l’environnement et renonce à l’utilisation de tous les composés à base de chrome IV. Comme la concentration de la substance de conversion ou de passivation utilisée est en général très faible, il s’avère logique de la traiter également à l’aide de VACUDEST  car les frais de recyclage engendrés peuvent être ainsi réduits de façon drastique.

Augmentation de l’efficacité grâce à l’alimentation en eau intelligente et au traitement ultérieur du distillat

Pour obtenir le fonctionnement le plus efficace possible lors du traitement par distillation sous vide, il est d’une importance cruciale de connaître la composition et la concentration des substances non volatiles. Plus la quantité des polluants dans les eaux de process est faible, plus le cycle de distillation peut durer et plus les coûts de fonctionnement et de recyclage diminuent.

Comme décrit dans les paragraphes précédents, les processus complexes de préparation de surface avant peinture peuvent produire des eaux plus ou moins chargées. Les bains de dégraissage et de décapage produisent le plus souvent des eaux de process très chargées. Il serait peu rentable de les recycler en n’utilisant que les systèmes VACUDEST. En revanche, les bains de conversion ainsi que les bassins de rinçage produisent des eaux beaucoup moins chargées. Dans ce cas, le traitement par distillation sous vide s’avère très adapté. Mais si les eaux de bains de dégraissage et de décapage doivent quand même être traitées en même temps, elles peuvent être d’abord collectées séparément puis mélangées aux eaux de process moins concentrées en contrôlant les doses. Ainsi, il est possible de définir la concentration des eaux de process introduites dans le système afin d’assurer un processus de distillation plus continu et donc plus efficace sur le plan énergétique, à l’aide du système VACUDEST. Afin de déterminer la composition optimale des eaux de process, les eaux de bains actifs et de rinçage peuvent être analysées au laboratoire interne d’H2O GmbH. L’analyse des substances non volatiles ainsi que d’autres paramètres importants sert de base à la conception et au pilotage des équipements périphériques du VACUDEST, qui garantissent le mélange optimal en vue de la distillation sous vide.

Le distillat obtenu par distillation sous vide peut être réintroduit dans le processus de préparation de surface avant peinture, afin d’obtenir un approvisionnement en eau plus efficace en termes de coûts et meilleur pour l’environnement. Pour pouvoir être réintroduite dans la production, l’eau du distillat doit bien entendu satisfaire à des exigences de qualité précises. Celles-ci sont en règle générale déterminées par les fournisseurs des produits de dégraissage, de décapage et de conversion. Elles diffèrent pour chaque bassin de traitement ou de rinçage. Le paramètre le plus important est la conductivité. Si le distillat produit par distillation sous vide ne répond pas aux exigences en matière de conductivité, la réintroduction du distillat dans le processus de production peut être assurée via un échangeur d’ions permettant de réduire considérablement la conductivité. Comme chaque bassin de traitement et de rinçage doit répondre à des exigences de qualité différentes, la procédure de recyclage peut également différer. C’est cette flexibilité qui rend le recyclage de l’eau particulièrement attractif, pour Brock Alloy Wheels GmbH également. Elle permet de réagir rapidement aux changements du processus de préparation de surface, sans lésiner sur la qualité et l’efficacité de l’approvisionnement en eau.