Métallisation au zinc, au zinc-aluminium ou à l'aluminium : laquelle choisir ?

Le zinc convient aux expositions atmosphériques et à l'eau douce, l'alliage zinc-aluminium aux atmosphères marines et industrielles sévères, et l'aluminium à l'immersion en eau salée et aux températures élevées. Dans tous les cas, la métallisation exige un décapage au jet de haut degré (SSPC-SP 5 ou SP 10 selon la norme et le service), une épaisseur contrôlée et, le plus souvent, un scellant.

La métallisation, ou projection thermique, consiste à fondre un fil de métal par arc électrique ou par flamme et à le projeter sur l'acier décapé. Elle donne une couche métallique épaisse sur un ouvrage installé, sans démontage ni limite de dimensions. Le choix du métal décide pourtant de la durée de protection. Ce guide aide les responsables d'entretien et les gestionnaires de projet à choisir au Québec et en Ontario, en complément de notre comparatif galvanisation à froid, à chaud ou métallisation.

Comment la métallisation protège-t-elle l'acier ?

La métallisation protège l'acier de deux façons : par effet barrière, parce que la couche métallique isole l'acier du milieu, et par effet galvanique, parce que le zinc et, dans certains milieux, l'aluminium se corrodent à la place de l'acier aux endroits blessés. La part de chaque effet dépend du métal et du milieu.

• Zinc. Fortement anodique par rapport à l'acier, comme le montre notre tableau de la série galvanique. Il protège les rayures et les manques, mais se consomme plus vite dans les milieux acides ou très alcalins.
• Alliage zinc-aluminium. Combine la protection galvanique du zinc et la stabilité des produits de corrosion de l'aluminium, qui ralentissent la consommation de la couche.
• Aluminium. Se recouvre d'une couche d'oxyde stable qui assure surtout un effet barrière. En eau salée, il conserve une action galvanique utile. Voir la fiche aluminium projeté thermiquement.

La couche projetée est poreuse. C'est pourquoi un scellant est presque toujours appliqué ensuite, et parfois une finition.

Quel métal choisir selon le milieu ?

Le milieu de service est le critère décisif. Le tableau ci-dessous résume les tendances généralement reconnues ; la spécification du projet, ISO 2063 et SSPC-CS 23.00 / AWS C2.23 précisent le métal, l'épaisseur et le scellant pour chaque service.

L'aluminium projeté est souvent retenu pour l'acier sous isolant thermique et les équipements chauds, comme l'explique notre article sur la corrosion sous isolant. Pour une structure atmosphérique en usine, le zinc ou le zinc-aluminium sont plus courants. En immersion permanente, la métallisation peut aussi être associée à une protection cathodique.

Quelle préparation de surface la métallisation exige-t-elle ?

La métallisation exige un décapage au jet abrasif de haut degré, avec un profil angulaire assez profond pour que les gouttelettes s'accrochent mécaniquement. Le degré exigé (métal blanc SSPC-SP 5 ou quasi blanc SSPC-SP 10) dépend du service et se lit dans SSPC-CS 23.00 / AWS C2.23 et dans la spécification du projet, qui tranche.

Trois points distinguent la préparation d'une métallisation de celle d'une peinture :

• L'abrasif. Il doit être anguleux et propre pour créer le profil de surface requis ; un abrasif arrondi ne convient pas. Le profil se mesure (par exemple selon ASTM D4417) et se consigne.
• Le délai. La projection doit suivre le décapage avant que la surface ne se recontamine ou ne s'oxyde. Si de la rouille éclair apparaît, on décape de nouveau.
• Les conditions ambiantes. La température de la surface doit rester au-dessus du point de rosée avec la marge prévue par la norme.

Les degrés de propreté sont détaillés dans notre article sur la préparation de surface NACE 2 / SSPC-SP 10. Le sablage au jet est donc une étape majeure du chantier, qui se planifie avec le confinement et la gestion des résidus.

Faut-il un scellant et une finition ?

Un scellant est presque toujours recommandé, et une finition s'ajoute selon le milieu ou l'aspect recherché. Le scellant pénètre la porosité de la couche projetée, ralentit l'entrée de l'humidité et prolonge la durée de la métallisation ; la finition forme un système duplex.

• Scellant. Produit de faible viscosité appliqué en couche mince, peu après la projection, pour pénétrer les pores plutôt que former un film épais. Il doit être compatible avec le métal et la température de service : un scellant résistant à la chaleur est nécessaire sur un équipement chaud.
• Finition. Système de peinture compatible appliqué sur le scellant, pour la couleur, la résistance aux UV ou une exposition chimique particulière. Il s'inscrit dans un système de revêtements protecteurs complet, souvent défini selon ISO 12944.

Un point d'attention : une finition épaisse appliquée directement sur une métallisation non scellée peut piéger de l'air et cloquer. L'ordre et les épaisseurs suivent la spécification.

Quelles normes et quels contrôles s'appliquent ?

Deux références encadrent la plupart des projets : ISO 2063, qui définit les revêtements de zinc, d'aluminium et de leurs alliages par projection thermique, et SSPC-CS 23.00 / AWS C2.23, norme conjointe nord-américaine qui couvre la préparation, l'application, le scellement et les contrôles. Le devis indique laquelle s'applique.

Les contrôles habituels comprennent :

• Avant projection. Propreté et profil de surface, conditions ambiantes, état de l'abrasif, délai depuis le décapage.
• Pendant et après projection. Épaisseur de la couche par mesure non destructive, en suivant le plan d'échantillonnage de la norme ; consignation dans un registre d'épaisseur de film sec.
• Adhérence. Essai d'arrachement par traction selon la méthode prévue (par exemple ASTM D4541), sur l'ouvrage ou sur des témoins.
• Essai de pliage. Sur coupons préparés et projetés dans les mêmes conditions, pour vérifier la qualité de la couche avant le chantier ou pendant celui-ci.
• Scellant et finition. Épaisseur, aspect et délais de recouvrement selon les fiches techniques.

Ces contrôles forment un dossier qui suit l'ouvrage. Il sert à l'inspection future et à la planification de l'entretien.

Quelles erreurs font échouer une métallisation ?

La plupart des échecs de métallisation viennent de la préparation et de l'enchaînement des étapes, pas du métal choisi. La couche projetée ne tient que si elle s'accroche à un profil propre et anguleux et qu'elle est scellée à temps.

• Profil insuffisant ou abrasif usé. La couche adhère mal et peut se détacher par plaques, parfois longtemps après le chantier.
• Trop de temps entre décapage et projection. Humidité, poussière ou rouille éclair se déposent sur l'acier et affaiblissent l'adhérence.
• Projection sans marge sur le point de rosée. La condensation, même invisible, compromet l'accrochage des premières passes.
• Épaisseur irrégulière. Les zones minces se consomment en premier ; les zones trop épaisses peuvent fissurer ou perdre leur adhérence. La plage d'épaisseur vient de la spécification.
• Absence de scellant, ou scellant inadapté. La couche poreuse laisse entrer l'humidité plus vite, et un scellant mal choisi peut se dégrader à la température de service.
• Arêtes, soudures et assemblages négligés. Les arêtes vives et les projections de soudure se reprennent avant le décapage, sinon la couche y est mince et fragile.

Notre article sur les défauts de revêtement montre comment diagnostiquer un revêtement qui décolle ou cloque.

Comment choisir et obtenir une soumission ?

On choisit en partant du milieu de service, puis en vérifiant la température, la présence d'isolant, la possibilité de décaper au degré exigé et la fenêtre de travail. Si le décapage de haut degré est impossible, la métallisation n'est pas la bonne réponse : un système de peinture riche en zinc adapté à la préparation possible est alors à envisager.

Notre page galvanisation à froid présente les options de protection par le zinc, de la peinture riche en zinc à la métallisation. Nos équipes et nos sous-traitants qualifiés interviennent à partir de LaSalle, notamment à Montréal, sur la Côte-Nord et en Ontario. Envoyez des photos, les dimensions, le milieu de service et la température d'exploitation par la demande de soumission : prix sur consultation, réponse sous 24 heures ouvrables.

Questions fréquentes

La métallisation au zinc est-elle la même chose que la galvanisation à chaud ?

Non. Les deux déposent du zinc, mais la galvanisation à chaud se fait par immersion à l'usine et forme des alliages zinc-fer, tandis que la métallisation projette le zinc sur place et s'accroche mécaniquement au profil de surface.

Pourquoi choisir l'aluminium plutôt que le zinc ?

Parce qu'en eau salée, en zone d'éclaboussure et à température élevée, l'aluminium se consomme moins vite et résiste mieux. Le zinc reste plus courant pour les structures atmosphériques.

Peut-on métalliser sans décapage au jet ?

Non. La couche projetée s'accroche mécaniquement au profil angulaire créé par le décapage. Sans ce profil et sans propreté de haut degré, l'adhérence n'est pas assurée.

Comment répare-t-on une métallisation endommagée ?

On prépare la zone au degré exigé, puis on projette de nouveau le même métal, ou on applique un revêtement riche en zinc si la spécification l'admet, avant de sceller. L'épaisseur réparée se mesure et se consigne.