Le flammage : principe, fonctionnement et applications
Le flammage est un procédé de préparation et d’activation des surfaces destiné à améliorer l’adhérence d’un revêtement. Il est notamment employé avant l’application d’une peinture, d’un vernis, d’une colle ou d’une encre, en particulier sur certains matériaux réputés difficiles à recouvrir, comme plusieurs types de plastiques utilisés dans l’automobile.
Le traitement consiste à exposer très brièvement la surface à la flamme produite par un brûleur ou une torche spécialement réglée. Contrairement à ce que son nom pourrait laisser penser, l’objectif principal n’est pas de chauffer le matériau : c’est essentiellement l’action chimique de la flamme sur la surface qui est recherchée.
Principe du traitement par flamme
Le brûleur génère une flamme de gaz contenant un excès d’oxygène. Lorsqu’elle passe rapidement au-dessus du matériau, elle agit sur les liaisons moléculaires présentes à sa surface et permet la fixation de groupes ou d’ions actifs issus de la flamme.
Une surface initialement apolaire devient ainsi plus polaire. Cette modification augmente sa mouillabilité et permet au produit appliqué ensuite de mieux s’étaler et surtout de mieux adhérer.
Cette activation peut donc faciliter l’accrochage de nombreux produits :
- peintures ;
- vernis ;
- encres ;
- colles ;
- différents revêtements ou enduits.
La qualité du traitement dépend fortement du réglage du brûleur. Le rapport entre l’air et le gaz doit notamment être contrôlé avec précision afin d’obtenir l’excès d’oxygène nécessaire à une activation efficace de la surface.
Quelle flamme utiliser ?
Une torche de flammage ne doit pas être confondue avec un chalumeau traditionnel. Une flamme trop concentrée et trop chaude risquerait d’endommager le support sans produire le traitement recherché.
On utilise donc généralement un brûleur spécifique, par exemple de forme ronde ou triangulaire, alimenté au propane ou au butane.
La combustion résulte du mélange entre l’air et le combustible. La flamme présente deux zones caractéristiques. Le cône primaire, situé au centre, possède une couleur bleu clair. Le cône secondaire, à l’extérieur, présente un bleu plus terne. La partie centrale correspond à la zone la plus chaude et peut atteindre environ 1 800 °C.
Malgré cette température élevée, le matériau n’est exposé que pendant un temps extrêmement court.
Passage de la flamme sur la surface
Le brûleur doit être déplacé rapidement et à une distance adaptée au matériau. Selon le support, le traitement peut être effectué avec un aller-retour ou éventuellement deux passages.
Dans le cas des matières plastiques, il est généralement préférable de réaliser un seul aller-retour rapide, afin de limiter le risque de ramollissement ou de déformation provoqué par une exposition excessive à la chaleur.
Chaque zone de la pièce doit rester exposée à la flamme moins d’une seconde. Le mouvement du brûleur doit également être suffisamment régulier pour assurer une activation homogène de toute la surface.
Les principales applications du flammage
Cette technique peut être employée sur des pièces de dimensions extrêmement différentes, depuis un petit flacon destiné à la parfumerie jusqu’à de grandes surfaces utilisées dans le bâtiment ou la carrosserie.
Automobile et carrosserie
L’une des applications les plus connues concerne la préparation des véhicules et de leurs différents éléments avant peinture.
Le flammage est particulièrement intéressant sur les pièces automobiles en plastique présentant naturellement une mauvaise adhérence et pour lesquelles l’utilisation d’un primaire plastique est insuffisant. L’action du traitement modifie leur état de surface afin de faciliter l’accrochage des couches appliquées ultérieurement. Il peut également favoriser l’ouverture de la surface de certains plastiques et la libération de certains solvants.
Flammage des plastiques
sur les pare-chocs de voiture et les carénages de Quad, le flammage est une technique tout à fait intéressante et même indispensable. Le flammage peut constituer la première étape de la préparation du plastique. On peut observer durant le flammage des pare-chocs que le plastique semble exsuder une sorte de transpiration en devenant brillant momentanément pour ensuite devenir Mate.
Lorsque le plastique des carénages du pare-choc est devenu mate, alors c’est le signe que le plastique est « ouvert » et que l’on pourra passer aux étapes suivantes qui sont le ponçage avec des solvants antistatiques. C’est le seul procédé valable et validé par tous les constructeurs automobiles pour garantir l’adhérence durable des peintures sur ce type de plastiques.
Métaux et applications industrielles
Le procédé peut également intervenir dans la préparation de pièces métalliques, notamment pour leur dégraissage et leur activation avant le collage d’étiquettes.
Il trouve par ailleurs des applications dans différents procédés industriels d’impression, de décoration ou de mise en peinture, ainsi que dans le secteur de la construction.
Verre et céramique
Le flammage est aussi utilisé avant la peinture ou le revêtement du verre et de la céramique. Le traitement prépare la surface afin d’améliorer l’adhérence des produits qui seront déposés ensuite. il existe aussi un primaire d’adhérance pour le verre
Une première couche, telle qu’un primaire ou un vernis d’accroche, peut alors être appliquée avant de recevoir le revêtement de finition.
Cette technique est notamment employée par les fabricants de bouteilles et de flacons, par exemple dans l’industrie de la parfumerie, lorsque les contenants doivent être décorés ou revêtus.
Les paramètres à contrôler
La réussite du flammage repose sur plusieurs réglages qui doivent être adaptés à la nature et aux dimensions de la pièce :
- la distance entre la surface et la base de la flamme ;
- la vitesse de déplacement du brûleur ou de la pièce ;
- le nombre de passages ;
- la température de traitement ;
- le type de gaz et de mélange utilisé, par exemple air/propane ou air/méthane ;
- la forme et les dimensions du brûleur.
Le choix d’un brûleur adapté à la géométrie de la pièce permet d’obtenir une action aussi uniforme que possible sur l’ensemble de la zone à traiter.
Un traitement dont l’effet est temporaire
Le flammage modifie temporairement les propriétés superficielles du matériau en rompant certaines chaînes moléculaires et en introduisant des groupes fonctionnels polaires. C’est cette transformation qui augmente la mouillabilité et favorise l’adhérence.
Il est toutefois nécessaire d’appliquer rapidement le revêtement après le traitement. L’efficacité optimale du flammage ne se maintient généralement que pendant 30 minutes à environ une heure.
Il est donc recommandé d’organiser le processus de manière à effectuer la peinture, le collage, l’impression ou l’application du revêtement immédiatement après l’activation de la surface.
