Nouveaux matériels de peinture

Transcription

RAPPORT DE VEILLE 2e SEMESTRE 2007
Quai du Pont1Canal 5 à Strépy-Bracquegnies B-Belgique
Rapport de veille sur les nouveaux matériels d’application des peintures
(2007 - 2)
1 - INTRODUCTION
2 - COV, QUALITE, PRODUCTIVITE – CONTRIBUTIONS GENERALES DES MATERIELS D’APPLICATION DES PEINTURES
2 - 1 Rappel des réglementations COV et dates d’application
2 - 1 -1 Réglementation européenne
2 - 1 - 2 Réglementation en Belgique
2 - 2 Rappel de solutions identifiées pour la réduction des COV
2 - 2 - 1 Solutions sans changements techniques importants
2 - 2 - 2 Eléments techniques (produits et procédés) pour la réduction des COV
2221 Evolution des produits utilisés
2222 Matériels d’application
2 - 2 - 3 Diversité dans l’application des peintures
3 - AMELIORATIONS DES MATERIELS DANS LES TECHNOLOGIES ACTUELLES
2
3 - 1 Améliorations des matériels dans les technologies de l’ensemble des peintures liquides
3 - 1- 1 Matériels d’application des mono-composants (hors électrostatiques)
3111 Pistolets
31111 Augmentation du taux de transfert théorique
31112 Taux de transfert réel, ergonomie, facilité d’entretien
3112 Pompes
3113 Réchauffeurs
3114 Teintes multiples
3 - 1 - 2 Matériels d’application des mono-composants en électrostatique
3121 Pistolets
3122 Cas des peintures hydrodiluables (voir plus bas)
3 - 1 - 3 Matériels bi et multi-composants
3131 Caractéristiques et avantages des machines modernes
3132 Exemples
31321 : Machines sans changement de teinte
31322 : Machines multi-teintes
3 - 1 - 4 Matériels de nettoyage des équipements et de traitement des solvants usés
3141 Stations de lavage des pistolets
3142 Dispositifs de tenue à l’état humide
3143 Kits de nettoyage
3144 Composants jetables
3145 Nettoyage ou protection des équipements périphériques
3146 Distillateurs de solvants usés
3147 Alternatives aux solvants usuels
3
3 - 1 - 5 Cabines de peintures liquides
3 - 2 Adaptation des matériels dans les technologies des peintures liquides à haut extrait sec
3 - 2 - 1 Caractéristiques de l’application et des produits
3211 Avantages et inconvénients
3212 Exemples de produits
3 - 2 - 2 Matériels pour peintures à haut extrait sec
3221 Pistolets
3222 Réchauffeurs
3 - 3 Adaptation des matériels dans les technologies des peintures liquides hydrodiluables
3 - 3 - 1 Particularités des peintures hydrodiluables
3 -3 - 2 Exemples de produits
3 -3 -3 Adaptation des matériels :
3331 Pistolets
3332 Pompes
3 - 3 - 4 Cas de l’application électrostatique des peintures hydrodiluables
3 - 4 Améliorations des matériels dans les technologies de peintures poudres
3 - 4 - 1 Evolutions des marchés et acteurs
3 -4 - 2 Evolution des produits
3421 Films minces
3422 Température de cuisson thermique
3 - 4 - 3 Améliorations du matériel d’application manuelle
4
3431 Pistolets
3432 Cabines
3 - 5 Améliorations de matériels relatives à l’Hygiène et la Sécurité
3 - 5 - 1 Améliorations de matériels relatives à la protection individuelle
3 - 5 - 2 Evolutions relatives aux produits
3521 Toxicité
3522 Etiquetage
3 - 5 - 3 Elimination des déchets
4 - DEVELOPPPEMENT DE MATERIELS DANS LES TECHNOLOGIES EMERGENTES
4 - 1 Automatisation et robotisation
4 - 1 - 1 Automatisation
4111 Application des peintures liquides
4112 Application des peintures poudre
4113 Manipulateurs
4 - 1 - 2 Robotisation
4121 Robots à haute capacité d’application pour peinture sur chaîne
4122 Robots d’utilisation simplifiée
4 - 2 Cuisson par rayonnement et Infra Rouge
4 - 2 - 1 Cuisson par Ultra Violets
4211 Cuisson par UV des peintures liquides
4212 Cuisson par UV des peintures poudre
4 - 2 - 2 Cuisson par Bombardement électronique BE
5
4 - 2 - 3 Cuisson par Infra Rouge NIR
5 - IMPACTS SUR LES METIERS
5 - 1 Evolution des métiers
5 - 1 - 1 Augmentation des compétences techniques nécessaires
5111 Responsable d’installation
5112 Opérateur
5 - 1 - 2 Autres compétences
5121 Responsable d’installation
5122 Opérateur
5 - 2 Formation
5 - 2 - 1 Objectifs et ressources de la formation
5211 Formations de base
5212 Formations avancées
5213 Informations sur les améliorations
5214 Formations à un produit ou matériel particuliers
5 - 2 - 2 Evolution des moyens de formation
5221 Simulations
5222 Assistance technique sur Internet
5223 Formation à distance FOAD
5 - 3 Validation des Acquis VAE
6 - PERSPECTIVES
6
6 - 1 Réglementations, certifications, engagements de progrès
6 - 1 - 1 Réglementations
6111 Action des producteurs de peintures
6112 Actions du CEPE
6 - 1 - 2 Certifications
6 - 1 - 3 Engagements de progrès
6 - 2 Perspectives par applications
6 - 2 -1 Secteur automobile
6 - 2 - 2 Aéronautique
6 - 2 - 3 Industrie du bois
6 - 2 - 4 Tous secteurs
6 - 3 Perspectives par produits et matériels
7 - CONCLUSIONS
7
1 - INTRODUCTION
Le rapport réalisé au premier semestre 2007, intitulé « Limitation de l’émission des composés organiques volatiles COV dans les peintures et traitements de surface » (2007 –
1) a porté sur les réglementations, les facteurs de changement et les acteurs qui concourent à cette action.
Il a présenté les moyens mis en œuvre ou possibles pour la réduction des COV et dégagé les impacts sur les métiers de la peinture et du traitement de surface, ainsi que les
besoins en formation.
Afin de continuer et préciser cette veille technologique, le présent rapport porte sur les matériels d’application des peintures en se centrant sur les évolutions et nouveautés qui
contribuent à la réduction des COV.
Plus largement, comme la réduction des COV s’inscrit dans la recherche d’amélioration de la qualité et de productivité, le rapport analyse les évolutions et nouveautés qui
contribuent à ces améliorations.
L’analyse présentée est centrée en priorité sur la Région Wallonne, mais elle porte aussi sur les autres régions de Belgique et les pays limitrophes.
Selon la méthodologie de la Veille des Centres de Compétence, le FOREM collecte les informations formelles et informelles, afin d’identifier et de classer les tendances lourdes
et les signaux faibles. Ainsi, l’étude montre des exemples de réalisations positives, mais identifie aussi des freins qui peuvent retarder les progrès.
Les matériels cités sont présentés afin d’illustrer les éléments de nouveautés et d’améliorations qui ont un impact sur les métiers des peintres. Ces exemples ne sont pas
exhaustifs, et ne constituent pas un guide de sélection ni une recommandation. Des exemples complémentaires pourront être ajoutés lors de la suite de l’activité de veille.
- A la suite de cette introduction (partie 1), la partie 2 présente les contributions générales de matériels d’application des peintures à la réduction des COV et à l’amélioration
des procédés. Après un rappel des réglementations COV, sont donnés les éléments techniques (produits, technologies) destinés à mieux apprécier le potentiel ou les limites des
évolutions.
- Dans la partie 3, sont décrites les améliorations apportées aux matériels dans les technologies actuelles.
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- Dans la partie 4, est examiné le développement de matériels faisant appel à des technologies plus nouvelles, émergentes.
- La partie 5 analyse les impacts sur l’évolution du métier de peintre, et les actions de formation.
- La partie 6 apporte des éléments de perspectives pour les prochaines années.
- La partie 7 est formée de la conclusion.
2 - CONTRIBUTIONS GENERALES DES MATERIELS D’APPLICATION DES PEINTURES A LA REDUCTION DES COV ET A L’AUGMENTATION DE
QUALITE ET PRODUCTIVITE
Les émissions de COV en Europe dans l’industrie des peintures sont réparties, par ordre décroissant, dans :
- le bâtiment (31 %)
- l’industrie du métal (21 %)
- l’industrie du bois (19 %)
- les peintures intérieures (11 %)
- les véhicules utilitaires (8 %)
- la réparation automobile (7 %)
- la construction navale (3 %).
2 - 1 Rappel des réglementations COV et des dates d’application
2 - 1 - 1 Réglementation européenne :
Directive européenne 1999/13/CE : Directive « Emissions de COV à la cheminée, pour les installations fixes, c’est-à- dire les ateliers (à l’exclusion de la retouche en
carrosserie automobile)
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Valeur limites d’émission à respecter :
Activités
Consommation
annuelle de solvant
Application de revêtements 5-15 T
sur métal, plastiques,
papier
>15 T
Valeurs limites d’émission
Valeurs
d’émission
diffuses
20 %
Laquage en continu
> 25 T
100 mg C/Mm3 (application
+ séchage)
75/50 mg C/Mm3
(application / séchage)
100 mg C/Mm3 (application
+ séchage)
75/50 mg C/Mm3
(application / séchage)
50 mg C/Mm3
Nettoyage de surface
(solvants R40, 45, 46, 49,
60, 61)
Autres nettoyages de
surface
1-5 T
>5T
20 mg COV / Mm3
20 mg COV / Mm3
15 %
10 %
2-10 T
> 10 T
75 mg COV / Mm3
75 mg COV / Mm3
20 %
15%
Application de revêtements 15-25 T
sur bois
> 25 T
20 %
25 %
20 %
10 %
Par exemple, pour la peinture sur métal, plastique et papier, si l’émission est <5T / an, les ateliers ne sont pas concernés.
Si l’émission est comprise entre 5 et 15 T / an, la valeur limite d’émission de COV à respecter est de 100 mg / Nm3. L’unité (mg carbone/Nm3) tient
compte de la teneur en carbone propre à chaque composé.
Actions à prendre :
Ou bien cette valeur est respectée, et l’atelier est en conformité,
Ou bien elle est dépassée, et il doit être réalisé un bilan de solvant et une comparaison à la valeur d’émission cible.
Calcul de l’émission cible à atteindre : Par exemple, pour l’application sur métal :
Si l’émission de référence est comprise entre 5 et 15 T / an
Emission cible = Extrait sec total x 0,525
Si l’émission de référence est supérieure à 15 T / an
Emission cible = Extrait sec total x 0,375
Délais :
10
Pour le respect des valeurs limites d’émission : Installations nouvelles : 1/10/2002, installations existantes : 31 /10/2007.
Dans le cas de bilan de solvants :
Installations nouvelles
Installations existantes
Au 1/10/2002
Au plus tard 31/10/2004
Emissions totales annuelles
autorisées
Emission cible x 1,5
Emission cible
Directive européenne de 2001 « Plafonds d’émission nationaux » (NEC), objectif 2010
Directive européenne 2004/42/CE « Normes de produits » sur les peintures et vernis décoratifs et les produits de retouche automobile
a) Objet :
Obligation d’utiliser des produits conformes (par exemple, pour les peintures sur métal, avec consommation de solvants < 5 T/ an, où le bilan de
solvant n’est pas demandé).
NB : A l’inverse, si un plan de solvant est réalisé, il n’est pas imposé d’utiliser des produits répondant aux normes. En fait, les calculs montrent qu’il
est très difficile d’atteindre les objectifs de réduction des émissions à la cheminée, sans utiliser des produits satisfaisant aux directives produits.
b) Produits concernés :
- Peintures et vernis décoratifs : Il s’agit des peintures appliquées aux bâtiments et aux structures associées à des fins décoratives, fonctionnelles et de
protection.
Ainsi, les peintures pour portes, fenêtres, châssis sont visées, mais pas celles pour les meubles en bois.
Par ailleurs, sont visées les peintures industrielles appliquées dans une installation fixe, lorsque la limite de consommation annuelle en solvant
indiqué dans la directive 1999/13/CE n’est pas dépassée.
- Produits de retouche automobile
Les peintures concernées sont donc :
Peintures brillantes pour intérieurs murs et plafonds,
Extérieurs murs sur support minéral,
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Peintures pour intérieur et extérieur pour finitions et bardages bois et métal,
Vernis et lasures,
Ainsi que les « revêtements mono et bi-composants à fonctions spéciales ».
Ces derniers désignent par exemple :
Couche primaire ou de finition pour les plastiques,
Primaire et antirouille pour les supports ferreux et primaire pour zinc et aluminium,
Revêtement de sol,
Revêtement antigraffitis, retardateurs de flamme,
Revêtement pour le matériel agro-alimentaire ou de santé.
c) Teneurs maximales en COV dans ces revêtements « prêts à l’emploi », càd éventuellement dilués, exprimées ici en g COV / l de peinture.
Dans la phase 1 ‘janvier 2007),
Produits
Mono-composants à
fonction spéciale
Bi-composants à fonction
spéciale
Type
Phase solvant
Phase eau
Phase solvant
Phase eau
Phase 1 (1/01/2007)
600
140
550
140
Dans la phase 2, après 2010, il est prévu la réduction des teneurs maximales autorisées (par exemple 500 / 140 pour les « revêtements à fonctions
spéciales », et une extension aux « Protective Coatings », avec des valeurs spécifiques.
2 - 1 - 2 Réglementation en Belgique
Les directives européennes sont transposées au niveau des états.
En Belgique, les installations étant de la compétence régionale, la Directive 1999/13/CE est transposée en : Arrêté du Gouvernement wallon du 18 juillet 2002,
ordonnance de la région de Bruxelles, ordonnance de la région flamande. Ces 3 législations sont très semblables.
La directive produits 2004/42/CE, relevant de la compétence fédérale, est transposée en l’Arrêté royal du 7 octobre 2005.
2 - 2 – Rappel de solutions identifiées pour la réduction des COV – éléments techniques
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2 - 2 - 1 Solutions sans changements techniques importants
Rappelons que, pour l’objectif de réduction des COV, la mise en place d’un schéma de maîtrise des émissions SME et d’un plan de gestion des solvants est la
démarche préalable à mener avant de mettre en cause les technologies de l’entreprise (rapport FOREM 2007 –1).
Pour aider au diagnostic, le logiciel COVExpert®, développé par la FIPEC en France, permet de simuler chacun des processus de production et d’agir sur la limitation
des émissions de COV. Sa feuille de résultat, estampillée ADEME et MEDD, rassure les autorités de contrôle sur la mise en œuvre de la directive 1999/13/CE. La
notoriété de ce logiciel a dorénavant dépassé le cadre de l’Europe : Slovénie, Etats-Unis, (où il a été proposé aux fabricants américains à la demande de la National
Paint and Coating Association NPCA).
L’application ou le rétablissement des « bonnes pratiques » permettent des progrès importants, qui peuvent atteindre 50 %.
Elles sont réalisables en général à moindres coûts. (Rapport FOREM 2007 – 1)
Les actions portent surtout sur la sensibilisation et la formation des personnels : application des règles des bonnes pratiques techniques, lutte contre le gaspillage, tris
sélectifs.
Ces améliorations peuvent passer par des changements d’organisation.
En ce qui concerne les matériels, il s’agit de remise à niveau (entretien des pistolets, des cabines), ou d’ajout d’équipements annexes (captage des solvants, recycleurs),
et d’une meilleure utilisation de l’espace.
2 - 2 - 2 Eléments techniques (produits et aux procédés) pour la réduction des COV
2221 Evolution des produits utilisés
a) Peintures liquides :
a – 1 ) Peintures à haut extrait sec
Les peintures en solvant standard ont un extrait sec de 20 à 40 %.
Depuis 25 ans, sont employées des peintures « high solid » à 55 % d’extrait sec, pour diminuer les coûts ou augmenter les épaisseurs déposées.
Actuellement, les avantages visés sont une émission de solvants beaucoup plus faible. L’extrait sec atteint est 70 à 80 % pour les peintures et 40 à 60
% pour les vernis.
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Avantages :
- Moins de COV,
- Epaisseur de film supérieure : pouvoir couvrant supérieur, moins de couches,
- Utilisation possible des techniques d’application des peintures solvant,
- Moins de risques d’incendie.
Inconvénients :
- COV toujours présents,
- Risque de coulure,
- Température de cuisson supérieure,
- Plus grande sensibilité à un traitement de surface incomplet (manque d’adhésion),
- Durée de vie en pot plus faible,
- Application au trempé ou au rideau impossibles.
a – 2 ) Peintures hydrodiluables
Définition
On distingue 2 types de peintures à base d'eau :
- d'une part, les peintures hydrosolubles, qui sont des solutions de résine dans un mélange d'eau et de solvants en quantités assez importantes.
Elles sont peu employées, en raison d’un séchage trop lent.
- d'autre part, les peintures hydrodiluables, dans lesquelles de petites particules de résine sont diluées sous forme d'émulsions ou de dispersions
dans une phase aqueuse.
Bien que ces peintures contiennent moins de solvants (COV) que les produits traditionnels, ils contiennent en général un taux de 2 à 10 % de
« co-solvants » pour assurer la fluidité nécessaire à l'application ? et une surface régulière lors du séchage.
Certains d’entre eux ne sont pas assez volatiles pour être classés dans les COV. Ils présentent tous les dangers des solvants classiques.
Particularités de peintures hydrodiluables :
- Le produit devient résistant à l'eau après application et séchage, par transformation d’ingrédients hydrophiles / hydrophobes..
- Formation du film de peinture :
En peinture solvant, le liant étant soluble, le film se forme par évaporation des solvants (selon la balance de solvants).
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En peinture hydrodiluable, le film se forme par évaporation de l’eau et de certains co-solvants, puis coalesence des gouttelettes de peinture en
présence des co-solvants restants. La chimie est plus complexe, plus coûteuse, et la mise en œuvre est plus sensible aux conditions de mise en
œuvre.
Avantages :
- Faible taux de COV : les extraits secs sont de l’ordre de 40 %. Pour les peintures utilisées dans l’automobile, les quantités de solvants dans les
bases bi-couches pour l’automobile passent de 80 à 10 %.
Par exemple, chez un constructeur automobile du Nord de la France, la quantité de COV par véhicule est ainsi passée de 17 à 6 kg entre 1997 et
2001
- Rinçage du matériel avec de l’eau (à condition que la peinture n'ait pas eu le temps de sécher),
- Utilisation de matériel comparable à celui des peintures en solvant ,
- Inflammabilité réduite,
- Pendant le séchage, moins de ventilation nécessaire (économie d ‘énergie),
- Moins d’odeur
Inconvénients
- Stabilité au stockage moindre : nécessité de conserver entre 5 et 30 °C,
- Sensibilité au cisaillement,
- Viscosité plus élevée,
- Durée de vie en pot des 2 composants plus faible,
- Développement possible de bactéries si taux de COV < 5 %,
- Corrosion du matériel d’application : remplacer l’acier par l’inox,
- Nettoyage avec un mélange eau-solvant (alcool) si la peinture a commencé à sécher,
- Plus grande sensibilité à la préparation de surface,
Sur acier, début de rouille lors de l’évaporation (ce « flash rust » n’apparaît pas préjudiciable aux performances du revêtement final),
- Tension de surface de l’eau élevée,
- Pendant le séchage : sensibilité à la température, à l’humidité relative, à la ventilation,
- Temps de séchage plus long, mais temps ouvert court, et moins de lissage,
- Brillance et résistance en général inférieurs.
a – 3 ) Peintures bi - et multi - composants
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Deux ou plusieurs composants de basse viscosité sont mélangés juste avant d’entrer dans le système d’application, et réagissent chimiquement une
fois sur le substrat.
Après mélange, la viscosité reste d’abord faible, convenant pour la pulvérisation (temps ouvert). Puis il se produit un épaississement, voire une
gélification (pot life, temps de vie en pot).
Avantages des bi-composants :
- Basse teneur en solvant (COV),
- Temps de séchage plus court à température plus basse,
- Pouvoir couvrant, apparence, couleur et brillance,
- Résistance mécanique et chimique, élasticité, adhésion, anticorrosion,
- Résistance en température et au vieillissement
Inconvénients :
- Nécessité d’un rapport de mélange précis, différent selon les produits,
- Activité chimique, précautions spécifiques en Hygiène et Sécurité,
- Coût assez élevé.
Dans le domaine des peintures industrielles, hors automobile, ils représentent 50 % des applications. En automobile, les vernis transparents sont
également bi composants (PU).
b )Peintures en poudre
Les peintures en poudre, totalement solides, ne contiennent aucun solvant.
La poudre est constituée de particules finement broyées d’un mélange de résine, de pigments et additifs.
Lors de l’application au pistolet, elle est chargée électriquement sous tension (effet Corona) ou par friction (effet triboélectrique), et se dépose sur la
pièce mise à la terre.
Puis, la pièce est placée dans une étuve :
- Avec les poudres thermoplastiques, le film s’obtient par fusion seule, se solidifie à froid, et le résultat est réversible.
- Avec les poudres thermodurcissables, le film s’obtient par fusion et polymérisation, et le résultat est irréversible.
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Les poudres thermodurcissables classiques sont durcies vers 180 °C pendant 15 minutes environ.
Types de poudres thermodurcissables
- Polyesters,
- Polyuréthannes,
- Epoxy polyester,
- Epoxy.
2222 Matériels d’application
2222 -1 Types de pistolet et performances d’application
- Définitions :
Brouillard : fines particules de peinture qui sont pulvérisées et qui ne se déposent pas directement sur le support. Ces particules se déposent sur les
filtres, les pièces voisines, les appareils, ou viennent retomber sur la peinture fraîche.
Taux de transfert = Masse de peinture sèche déposée sur l'objet / Masse de peinture sèche consommée, ou encore = Extrait sec déposé / Extrait sec
consommé.
- Normes de mesure :
NF EN 13966-1 Octobre 2003 : Détermination de l'efficacité de transfert des équipements d'atomisation / pulvérisation pour produits de revêtement
liquides - Partie 1 : panneaux plans
Transfer Efficiency (TE): ASTM D 5286.
- Méthodes d’essais et réglementations à caractère professionnel, citées par les fabricants de produits et de matériels :
- Centre de Test Automobile THATCHAM, selon la norme CEN/TC271/WG2 N34-99E METHOD 2 qui simule le travail en carrosserie en
terme de régulation et de méthodologie d'application du pistolet à peinture),
- South Coast Air Quality Management District SCAQMD (AQMD) : USA, réglementation californienne :
- Règle 1113 pour peinture bâtiment selon le programme ACQ, adoptée dès 1977, amendée successivement jusqu’en 2007 : Dans le
bâtiment, elle impose un taux de transfert supérieur à 65 %, par l’utilisation exclusive de pistolets HVLP, avec une pression de pulvérisation
à l’intérieur de la buse < 0,7 bars.
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- Règle 1151 sur le respect de la pression d’utilisation
- Règle 1171 sur le nettoyage des pistolets.
- Types de pistolets :
Le mode de pulvérisation conditionne la qualité de pulvérisation, le débit de peinture, le rendement.
a ) Airspray, pulvérisation pneumatique
Ce sont les premiers apparus, ils sont parfois appelés conventionnels Ils sont alimentés à la pression d’air de 3 bars.
Ils sont alimentés en peinture par aspiration ou gravité (godets), ou sous pression faible par pot sous pression , avec enveloppe interne (liner)
jetable, ou pompe à membrane
Ces pistolets génèrent des pertes importantes et le taux de transfert n’est que de 30 à 40 % .
b ) HVLP avec les dénominations constructeurs TransTech, ou High Tech
Pulvérisation pneumatique contrôlée, à haut volume et basse pression (0,7 bars), avec une buse de gros diamètre,
Alimentation en peinture identique à celle des pistolets pneumatiques.
Avantages :
- Moins de brouillard et meilleur rendement qu’en pneumatique (transfert de l’ordre de 55- 60 %),
- Possibilité de réglage du jet (jet rond ou plat),
- Finition excellente, pulvérisation très fine (meilleurs qu'avec les pistolets airless et airmix),
- Souplesse d’emploi avec changement de teinte facile,
- Nettoyage facile,
- (faible investissement).
Inconvénients :
- Moins bonne pulvérisation qu’avec le pistolet pneumatique,
- Besoin d’un débit d’air comprimé élevé,
- Adaptés aux peintures dont la viscosité n'est pas trop élevée.
c ) Airless
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La pulvérisation Arless consiste à faire passer un produit au travers d’une petite buse sous haute pression.
L’atomisation est réalisée uniquement grâce à cette pression hydraulique et sans adjonction d’air. Le pistolet est alimenté en produit par un seul
tuyau.
Les pompes d’alimentation aspirent la peinture depuis un récipient et la refoulent dans le tuyau vers le pistolet, sous haute pression (suivant les
applications, dans la plage 90-360 bars).
Les pompes sont à piston ou parfois à membrane et leurs moteurs peuvent être pneumatiques (les plus courants), électriques ou thermiques. La
pression du produit est donnée par la pression d’air d’entrée multipliée par le rapport de la pompe. (20/1 - avec les peintures hydro, 30 à 40/1).
Le débit est donné par la fréquence de battement multipliée par la cylindrée de la pompe.
La filtration se fait en plusieurs étapes et avec une finesse progressive afin de tamiser le produit pour éviter le bouchage de la buse
Les applications Airless nécessitent de grandes longueurs de tuyaux et sont conçues pour des produits assez visqueux. La perte de charge dans le
tuyau n’est pas négligeable et doit être prise en compte dans le calcul de la pression à délivrer au niveau de la pompe.
Le seul réglage est le choix de la buse, caractérisée par son diamètre et son angle d’ouverture
- son diamètre de sortie définit son débit,
- son angle d’ouverture définit la largeur du jet.
L’utilisation de buse réversible permet un débouchage rapide sans utilisation d’outil.
Un équipement Airless est recommandé quand de grandes surfaces doivent être peintes, avec des épaisseurs fortes (jusqu’à 900 g/m²) ou
lorsque l'on doit appliquer des produits visqueux, comme les peintures à haut extrait sec.
Le taux de transfert atteint 60 %.
d ) Air assisté, ou Airmix (marque déposée Kremlin), ou Aircoat
La pulvérisation Airmix crée une pulvérisation combinant les avantages de la pulvérisation pneumatique et de la pulvérisation Airless.
Dans le procédé Airless, l’air additionnel est injecté dans ou après le point d’atomisation, ce qui entraîne des turbulences, davantage de
brouillard et une moins bonne qualité de finition qu’en pneumatique .
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L’Airmix utilise une pulvérisation à moyenne pression, plus faible qu’en Airless (40 à 100 bars). Celle- ci est parachevée par l’adjonction, avant
le point d’atomisation, d’air de pulvérisation sous très faible pression pour maîtriser le jet. Il en résulte une surcompression peu après la sortie
de la buse, se traduisant par un jet de peinture parfaitement contrôlé et ajustable. L’atomisation est fine, l’énergie cinétique des particules est
réduite (moins de rebonds sur le substrat).
Le réglage de l’air annexe (disparition du cordage - environ 1,7 bars) permet de faire varier la forme du jet.
Les réglages peuvent être adaptés à différentes viscosités de peintures
Le taux de transfert est supérieur à celui de l’Airless (70 – 80 %), avec amélioration de l’aspect de surface.
e ) Electrostatique :
Les particules de peinture chargées négativement sont attirées par la pièce reliée à la masse. Ceci permet d'assurer une dépose parfaitement
régulière de produit sur toutes les faces d'une pièce par un effet de contournement (particulièrement intéressant pour les pièces de forme
tubulaire).
Ce procédé s’applique aux pistolets pneumatiques, HVLP et Air assistés.
Avantages :
- Transfert est augmenté de 25 à 30 % (taux de transfert de 80 %, ou plus sur les modèles à tension en cascade),
- Retour sur investissement rapide,
- Intérêt en aéronautique car pas de branchement au secteur dans l’atelier,
- Amélioration des conditions de travail.
Inconvénients :
- Nécessité d’appliquer sur un support à peindre conducteur ou recouvert d’un apprêt conducteur,
- Risque d’épaisseur trop forte sur les angles saillants, et trop faibles dans les angles en creux,
- Nécessité d’utiliser une peinture de résistivité supérieure à 5 Megohms,
- Besoin de tout isoler dans le cas de peinture conductrice ou à base d’eau.
2222 - 2 Machines de dosage bi - ou multi - composants :
a ) Le dosage manuel est encore souvent utilisé dans les PME.
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Avantages :
- Très faible investissement en matériel,
- Certains produits n’ont pas de rapport critique,
- Adapté aux faibles productions ou consommations .
Inconvénients :
- Risques d'erreurs de dosage et de mélanges non homogènes (si l’opérateur n’est pas formé),
- Produits souvent livrés en kits, de taille non adaptée,
- Consommation de récipients, et de solvant de nettoyage,
- Travail difficile, inhalations lors des manipulations de produits et solvants .
Enjeux à la mise en œuvre de ces peintures avec des machines :
- Maintenir le bon rapport de mélange, car l’application des produits non conformes entraîne des coûts très importants (perte de production,
retouches, rebuts, garantie),
- Maintenir la qualité de finition,
- Ne pas risquer de polymérisation dans le système.
b ) Machines de dosage mécaniques, à pompes à pistons, reliées par un fléau
Ces machines, de conception maintenant ancienne, sont encore largement distribuées.
Avantages par rapport au mélange manuel :
- Moins de temps passé à la préparation,
- Suppression de la variabilité de dosage,
- Bon contrôle du rapport,
- Mélange à la demande, réduction des pertes,
- Pression et débits supérieurs à la préparation manuelle
Inconvénients :
- Mise en œuvre dépendant de l’opérateur,
- Le mélange est effectué dans une chambre, dont le volume reste important, ce qui rend les arrêts de production difficiles,
- Diagnostic d’erreur difficile (pas de mesure directe des débits),
- Usure mécanique, fuites possibles qui peuvent provoquer des erreurs de dosage,
- Changement de couleur très difficile,
- Changement du ratio difficile et complexe (changement de pompe, ou du point de bascule du fléau),
21
- Le nettoyage consomme plusieurs litres de solvant.
c ) Les machines de dosage électroniques, qui représentent la nouvelle génération de machines multi-composants, sont présentées dans la partie
« Améliorations ».
2222 - 3 Autres équipements contribuant à la réduction des COV:
Comme indiqué dans le rapport 2007 – 1 :
- Les cabines industrielles à hautes performances demandent une maintenance rigoureuse de leur filtres (filtration à sec) ou dispositifs de rideaux d’eau.
- Les matériels annexes (lavage matériel, traitement produits) sont installés dans une partie des entreprises.
Les premiers systèmes automatiques d’application ont cherché à reproduire le travail manuel du peintre, en n’apportant comme économie que celle de la
main d’oeuvre.
Le développement des robots a eu pour objectif principal l’économie de peinture.
La robotisation permet en effet, par pulvérisation au pistolet, mais aussi par projection par bols et disques, d'optimiser les taux de transfert théoriques. Par
une programmation élaborée des mouvements, elle permet de réduire le taux de peinture perdu en dehors de la pièce et d’obtenir une épaisseur régulière
(71)
La robotisation a été développée depuis plus de 10 ans dans l’industrie automobile.
La réduction de la consommation de peinture s’accompagne de la réduction des émissions de COV. L’économie réalisée sur la chaîne robotisée porte sur
le coût de la matière première, mais aussi celui du traitement des COV.
2 - 2 - 3 Diversité dans l’application des peintures
2231 Secteurs d’application
22
Les secteurs identifiés par la profession, par exemple par l’IVP, sont variés :
- Décoration dont bâtiment,
- Peinture industrielle (ou finition industrielle), qui inclut la peinture automobile constructeurs,
- Protection hautes performances (anticorrosion, marine),
- Carrosserie (réparation) : Celle-ci n’est examinée ici que pour les transpositions possibles aux autres applications.
2232 Taille des entreprises et des marchés
A titre d’exemple, les caractéristiques des entreprises de la construction automobile (taille, moyens) sont très différentes de celles des PME de peinture
industrielle.
2333 Diversité dans les niveaux d’application de nouveaux matériels
Les niveaux de technicité et d’information présentent de fortes disparités et distorsions
Il est donc nécessaire de réaliser une analyse fine, et de personnaliser les solutions
3 - AMELIORATIONS DES MATERIELS DANS LES TECHNOLOGIES ACTUELLES
3 - 1 Améliorations de matériels dans les technologies de l’ensemble des peintures liquides
3 - 1 - 1 Matériels d’application des mono-composants, hors électrostatiques
3111 Pistolets
3111 -1 Augmentation du taux de transfert théorique
a ) Pistolets pneumatiques
Graco DELTA Spray – Pro XS
Kremlin HPA (qualité pulvérisation et puissance 60 %
Kremlin HTI (qualité pulvérisation et transfert élevé 76 %)N2
23
Kremlin S3 71 %
Kremlin M22 HPA
Kremlin M22 P HTV 65 % jet plat
DeVilbiss, technologie Compliant : SRI (petit modèle), et GTI (grand modèle)
DeVilbiss Binks ITW Compact
(Technologie Trans Tech) Entrée 250-465 l/min, 3 bars
SATA RP Super Rapide (haute pression (comparée HVLP), optimisée > 65 %
En particulier SATAjet 300 RP
Entrée 295 Nl/min, 2 bars
DeVilbiss, technologie Compliant : SRI (petit modèle), et GTI (grand modèle)
IWATA, technologie Compliant, technologie LV (double atomisation)
Walmec (USA) FX FA
b ) Pistolets HVLP
Graco Ray Auto HVLP
SATAjet 2000 HVLP
SATAjet 3000 HVLP >65 %
Entrée 430 Nl/min 2 bars
Manomètre numérique
Binks M1-G HVLP
Binks M21 G VLP
IWATA, LPH 100, système high-tec, (92 %)
24
Walmec (USA) SLIM S HVLP
c ) Pistolets Airless
On relève peu d’informations sur des avancées techniques, en dehors des améliorations d’ergonomie
d ) Pistolets Air assistés
Graco Série AA
Kremlin MVX 81 %
SATA SATAjet Spray Mix
Binks ITW A4400
3111 - 2 Taux de transfert réel
Le taux de transfert « réel » obtenu en atelier est inférieur au taux de transfert “théorique”que permet le pistolet dans des conditions optimales.
En effet, le taux de transfert dépend des conditions particulières de l’application de la peinture, en particulier :
- Viscosité de la peinture,
- Géométrie de la pièce (rendement meilleur sur pièces planes, risques de surépaisseurs sur les angles),
- Epaisseur déposée,
- Aspect recherché (la qualité de finition augmente si la taille des gouttelettes diminue),
- Expérience et dextérité du peintre : réglages (une pression trop élevée augmente fortement les brouillards), gestuelle (distance à la pièce).
Moyens utilisables pour augmenter le transfert réel :
* Réglages :
- Réduire la pression d’air ?
- Réduire la pression de peinture ?
25
- Optimiser la largeur et forme du jet (réglages, orientation faciles).
Gestuelle :
- L’efficacité de la gestuelle, pour des compétences données, augmente si l’ergonomie du pistolet est bonne.
- D’autre part, les conditions de travail du peintre sont améliorées.
* Ergonomie
Les améliorations apportées aux pistolets sont :
- Légèreté des pistolets
- Maniabilité
- Réglages faciles : boutons, chapeaux d’air
En particulier pour les gauchers
Ces améliorations sont décrites par les constructeurs, en particulier pour les pistolets suivants :
Kremlin S3, M22 HPA
DeVilbiss Binks ITW Compact
SATAjet 3000 RP
b ) Pistolets HVLP
SATAjet 3000 HVLP
Binks M1-G HVLP
Binks M21 G VLP
c ) Pistolets Airless
Graco NXT (2007, industrie du meuble)
Binks HAP 50 (standard)
Binks Airless 1
d ) Pistolets Air assistés
Graco Série AA
Kremlin MVX
26
* Entretien du pistolet
Le taux de transfert n’est assuré que si le pistolet est correctement entretenu :
Nettoyage de routine, mais aussi nettoyage complet, sont réalisés dans la majorité des cas par le peintre.
Un des axes d’amélioration des pistolets porte sur leur facilité d’entretien : Moins de canaux et de recoins dans le pistolet, joints revêtus de
Téflon, joints de pointeaux à longue durée de vie, surfaces de pistolet en nickel ou de qualité anodisée
La facilité d’entretien est présentée par exemple pour :
SATAjet 3000 RP
DeVilbiss, technologie Compliant : SRI (petit modèle), et GTI (grand modèle
DeVilbiss Compact (Technologie Trans Tech)
b ) Pistolets HVLP
SATAjet 3000 HVLP
c ) Pistolets Airless, Air assistés
Peu d’informations sont présentées parle fabricants.
* Réparation, changement de pièces
Les constructeurs insistent sur l’utilisation d’un outillage approprié et souvent spécifique pour un démontage soigneux.
La réparation peut être facilitée par la le remplacement de cartouche auto ajustée.
L’entretien s’étend à celui du circuit d’air.
3112 Pompes
a ) Pompes à membrane :
27
Elles sont en général du type basse pression, pour pistolets pneumatiques et HVLP. Leur rinçage et leur maintenances sont plus faciles que les pompes à
pistons.
Les améliorations portent sur :
- Les moteurs pneumatiques, moins bruyants et plus faciles à entretenir.
Par exemple, chez Kremlin : nouvelle pompe Flowmax 34.A, amélioration des joints, fonctionnement particulièrement silencieux et facilité de
maintenance.
Cas d’application : revêtement de meubles, Espagne, en usage intensif.
- La régularité du débit (réduction de la pulsation). Graco TRITON 308
- Les pressions de sortie : De nouveaux modèles apparaissent avec un rapport de compression élevé : Wagner, pompe Cobra 40-10, double
membrane, rapport pression 40/1, volume par pulsation 10 cm3.
b ) Pompes à pistons :
Elles sont destinées aux procédés hautes pression airless et airmix.
Les améliorations portent sur :
- La réduction de l’usure et des besoins en entretien, afin de limiter les temps d’arrêt
Graco SST
Graco nouveauté Eurofinish 2007 :
Le nouveau piston au revêtement Cromex™ du bas de pompe du Xtreme™ garantit une longue durée de vie, avec de rares réparations
- La robustesse générale, la mobilité (sur chariot),
- La puissance et le silence du moteur pneumatique
Moteur NXT dégivrant plus puissant et plus silencieux (Graco nouveauté Eurofinish 2007),
Nouveau dispositif de contrôle de pompe DataTrak, qui empêche tout emballement du moteur, procure l’information nécessaire sur les régimes,
réduisant ainsi le nombre d’entretiens nécessaires.
- La capacité d’aspiration .
3113 Réchauffeurs
28
3113 - 1 Avantages des réchauffeurs
- Réduction des solvants de dilution jusqu’à 80 %,
- Augmentation du taux de transfert, réduction des émissions de COV, réduction de l’encrassement des filtres des cabines ,
- Constance de la qualité : Avec chacun des procédés d’application, pulvériser à une température supérieure à l’ambiante permet de s'affranchir de toutes
contraintes au niveau des conditions d'application dans l'atelier (Kremlin Rexson).
- Réduction de la pression de pulvérisation :
En particulier, passage de l’airless à l’airmix
Ainsi, par exemple, pour le revêtement de fûts aux USA (Kremlin Rexson), économie de 30 % de peinture par maîtrise des épaisseurs et réduction
des déchets dans les cabines, avec une disponibilité de l’équipement de 100 %.
- Réduction du temps de mise en œuvre (épaisseur obtenue)
- Meilleur aspect de surface
3113 - 2 Amélioration des réchauffeurs :
De nombreux réchauffeurs sont disponibles depuis plusieurs années . Par exemple, chez Kremlin Rexson, guide de sélection :
- Réchauffeur à recirculation : entre 60 et 70 °C, ou 30 à 40 °C :gamme AD
La vitesse de recirculation est choisie afin de renouveler le contenu de chaque mètre de tuyau toutes les 30 secondes.
- Ou bien sans recirculation (One–pass)
Mieux adaptés aux nouvelles peintures à taux de COV réduit (haut extrait sec, hydrodiluables, vernis UV), de nouveaux réchauffeurs limitent le choc
thermique et sont d’un emploi plus sûr (BL System). Ils sont présentés plus bas en application aux peintures à haut extrait sec.
3114 Machines à teintes multiples
Les machines de changement de teinte de peinture mono-composant comportent peu d’amélioration (fiabilité des pompes).
29
Elles sont en général remplacées par des machines de dosage bi-composant avec changement de teinte, lorsque l’entreprise adopte cette technologie. Les
progrès obtenus sont décrits plus bas.
3 - 1 -2 Matériels d’application des mono-composants en électrostatique
3121 Pistolets
Taux de transfert
Rappelons que les pistolets électrostatiques sont de type pneumatique, parfois airless, et air assisté.
Le gain en taux de transfert est de 20 à 30 %, ce qui conduit à un transfert théorique respectivement d’environ 65, 70 et 90 %.
a ) Pistolets pneumatiques électrostatiques
Kremlin
Gamme décrite dans un guide de sélection électrostatique
Modèle K3 :
Cas d’application : Avec ce pistolet de Kremlin, mise en peinture de 600 palettes "support pare-brise" ('une couche d'anti-rouille et de deux
couches de finition) réalisée en un temps réduit de 50% par rapport à l'application aux pistolets traditionnels, avec une économie de peinture de
l'ordre de 30 à 35%, et une excellente régularité.
Sames
Guide sélection détaillé 2004
MIV 6600
Wagner
GM 2800 EA EN
30
Graco
Série Pro XS
Avantages :
- Contrôle du jet (nouveau chapeau)
- Performance électrostatique,
- Voltage supérieur de 35 % dans le jet (conception Power Point), augmentation du transfert,
- Tension générée par l’air, sans connexion par fil (technologie AP2)
- Tension ajustable selon l’application,
- Affichage de la tension et du courant sur le pistolet,
- Qualité de finition semblable à la pulvérisation pneumatique, haute productivité,
- Ergonomie, légèreté, dessin de la poignée réduisant la fatigue de l’opérateur.
Cas d’application :
Dans une société aux USA de peinture aéronautique, le pistolet PRO Xs2 remplace un pistolet pneumatique pour l'application de peintures très
garnissantes, à haut extrait sec. Il assure un excellent revêtement avec la même qualité d’atomisation qu’un pistolet à air conventionnel pour
peintures conventionnelles.
Léger, plus petit que les autres pistolets électrostatiques, bien équilibré et maniable, il est bien adopté par les peintres.
Il améliore aussi l’efficacité du transfert de 30 % ; et les économies de produit réalisées permettent d’appliquer une couche supplémentaire
qui assure une excellente finition.
ITW Ransburg
Gamme Vector
- Performance électrostatique :
- Redistribution de l’air, réduction de la vitesse de particules, augmentation des charges électrostatiques réelles, meilleur transfert,
conformité à la législation européenne,
- Générateur en cascade, bouton de réglage 3 positions sur le pistolet, enregistrement possible pour optimisation du procédé.
- Ergonomie :
Légèreté, équilibre (position du générateur) forme, pour manoeuvrabilité, bonne prise, effort gâchette réduit de 50%, utilisation pour
droitiers et gauchers.
- Maintenance facile (25 % de composants en moins, matériaux résistants)
31
b ) Pistolets pneumatiques air assistés
Kremlin K3
Sames
MIK 6600 Pistolet manuel Airmix électrostatique pour peintures liquides
Wagner
Airmix GM 2000 EAC EN pour solvant,
Binks
M90 Classic , et Cascade
- Excellente atomisation – transfert élevé,
- Pression 193 bar – vitesse d’application,
- 85KV convenant pour la majorité des applications,
- Réglages accessibles sur le pistolet,
- Equilibré, ergonomique,
- Robuste, conception en modules pour un entretien facile.
Note : Le taux de transfert réel en application électrostatique peut être inférieur au rendement théorique indiqué ci dessus :
- Par effet de pointe, accumulation sur les angles de peinture, qui est perdue pour le reste de la pièce
- Par effet de cage de Faraday, manques dans les angles en creux, qui conduisent à augmenter la quantité pulvérisée.
Par ailleurs, une vitesse d’air trop élevée dans la cabine peut réduire l’effet de contournement de la pièce par les gouttelettes.
3122 Cas des peintures hydrodiluables : voir plus bas
32
3 - 1 - 3 Matériels bi et multi- composants
3131 Caractéristiques et avantages des machines modernes
Par rapport aux machines de dosage dont les limites on été analysées plus haut, les machines avec dosage électronique présentent de nombreux avantages.
* Qualité du dosage :
- Précision,
- Pas de risque d’erreur
- Dans les machines 3 et 4 composants, possibilité de diluer ou d’accélérer un ou deux composants avant mélange (application aux hydrodiluables).
* Réduction importante des pertes :
- De peinture mélangée : dans le tuyau 200 cm3 (perte incompressible, et dans la machine inférieures à 200 cm3, souvent 40 cm3.
- De solvant de rinçage :
Pour un rinçage permettant un changement de teinte sans pollution ou l’arrêt de plusieurs jours, consommation inférieure au litre (300 cm3).
Economies par rinçage préliminaire mixte air /solvant.
Rinçage programmé selon la matière ou la teinte (sachant que les peintures rouges sont beaucoup plus difficiles à rincer que les blanches)
* Réduction des temps de préparation,
* Historique des consommations de peinture (traçabilité), de solvants, et des émissions de COV associées,
* Maintenance limitée à sa plus simple expression, grande disponibilité,
* Utilisation facile accessible au peintre,
* Amortissement rapide : une machine bien conçue et adaptée doit être amortie en moins d’un an.
Ces machines sont fortement recommandées dès que l’on pulvérise plus de 5 litres de produits bi-composants par jour, et mélange les produits
manuellement, avec plusieurs teintes (Kremlin Rexson).
Elles sont adaptées aux peintures de finition, aux revêtements anticorrosion épais, et certaines sont conçues pour les pâtes de haute viscosité.
33
3132 : Exemples
3132 - 1 : Machines sans changement de teinte
Graco :
Nouveau pistolet Fusion bi-composant à purge solvant, en particulier pour Airless.
Il est possible d’actualiser un pistolet MP Fusion à purge mécanique à l’aide d’un kit optionnel
Machine Probatch :
(par exemple : résine / durcisseur / diluant 2,5/1,3/1,8). Respect des viscosités, réduction des pertes de composants à 30 à 40 Euros/litre.
Enregistrement des consommations et COV
Machine Xtreme Mix :
- Dosage séquentiel, par chaque piston équipé d’un capteur de déplacement (doses de 50 cm3),et vannes doseuses. Les « trains » de composants
sont mélangés dans le tuyau de 15 m, puis par un mélangeur statique.
Le rinçage demande 500 cm3 de solvant.
- Haute pression pour hauts extraits secs, possibilité de pompes de gavage
- Grand débit ; pour plusieurs pistolets
- Changement rapide de rapport de mélange
- Application de revêtements époxy sur chantier, pipelines, réservoirs, marine, peinture de matériel ferroviaire.
Kremlin :
Machines bi-composant Cyclomix et Cyclomix Micro, conçue pour les petits ateliers,
Guide pompes bi-composant.
Cas d’application (Kremlin) :
Dans une entreprise de l’industrie du meuble, application du vernis polyuréthanne avec un pistolet pneumatique électrostatique KMC alimenté
par une machine bi-composant PU 2200 : temps de préparation et rinçage réduits au minimum, dosage précis, maniabilité du pistolet, excellent
recouvrement des angles et parties complexes, meilleur tendu (réduction de l’égrennage), rentabilisation très rapide.
34
Wagner :
FlexControl : mémoire de recette, rinçages programmables, modularité, pour application manuelle ?
FlexControl plus : pour application manuelle et automatique (communication avec robots) .
Dopag :
Installations de dosage et de mélange mono et multi composants, polymères et peintures,
Vannes pour produits épais ou agressifs.
3132 - 2 : Machines multi-teintes
Graco :
ProMixII : 2 composants avec changement de couleur automatique
Composées de :
- Vannes changement couleur, basse ou haute pression,
- Débitmètres à engrenages, ou sans contact (Effet Coriolis, pour les produits fluides incluant les hydrodiluables),
- Poste de commande , afficheur,
- Manifold, tuyau mélange
Billhöfer a été en mesure de réduire substantiellement la majorité des temps d’arrêt et la consommation de solvants lors des changements de
couleur.
Kremlin :
Cyclomix Multi (7 bases, 3 catalyseurs)
Cyclomat IV gestion multiteintes
Wagner : Machines de mélange
Intellimix 3
Intellimix 4, modulable pour peinture automatique
35
3 - 1- 4 Matériels de nettoyage des équipements et de traitement des solvants usés
3141 Stations de lavage des pistolets
Pour minimiser les émissions lors du processus de nettoyage, tous les pistolets et équipements de pulvérisation doivent être nettoyés dans un espace clos
conçu à cet effet, dans lequel le solvant usé est récupéré pour recyclage.
Par ailleurs, si un pistolet est nettoyé à la main, il y a un risque de faire pénétrer des particules solides à l’intérieur par l’entrée d’air ou par les trous de la buse,
ou de détériorer le circuit d’air.
Les stations de lavage, hermétiques, comportent deux cuves (solvant de nettoyage et de rinçage). Les alésages et trous sont dégagés par insufflation d'air
comprimé.
De nombreux modèles d’automates existent et sont largement utilisés.
Par exemple : SATA multi clean 2
- Nettoyage fiable de tous les éléments dans le pistolet complètement monté,
- Faible consommation de solvant - seulement 0,1 litre de nettoyant propre par pistolet,
- Pompe à double membrane de re-circulation, filtre pour les résidus grossiers,
- Pinceau alimenté en nettoyant pour le pré-nettoyage manuel des pistolets et des godets,
- Mobilité (roulettes).
Wagner :
Le solvant usé est récupéré par un service spécialisé ou par le distributeur de peinture, puis re-distillé dans des installations spécialisées.
Ce procédé réduit les émissions d'environ 80 % par rapport au nettoyage à l'air libre sans récupération. L’acquisition d’une laveuse automatique est vite
amortie par le gain de temps obtenu au nettoyage.
3142 Dispositifs de tenue à l’état humide des pistolets, qui empêchent le durcissement des restes de laque dans les buses et prolonge ainsi la durée de vie des
pistolets. (SATAclean)
3143 Kits de nettoyage
36
Seuls les accessoires adaptés au nettoyage permettent de préserver le bon fonctionnement des pistolets (conservation du taux de transfert et qualité
d’application).
Kit de nettoyage complet (SATA) :
Les aiguilles de nettoyage flexibles, les brosses double face pour buses à air et à peinture, permettant de nettoyer complètement les buses sans les
endommager.
3144 Composants jetables
A cause des émissions COV, des coûts de solvants et de main-d’oeuvre, il est utile d’analyser les opérations de nettoyage, et d’envisager l’emploi de matériels
jetables.
En particulier, sont développés des godets réutilisables à liner jetable, qui permettent de réduire la consommation de solvant de rinçage de 70 % et la main
d’oeuvre de nettoyage de 80 %. (Graco, pistolets série NXT (2007)
Par ailleurs, l’utilisation de tissus de nettoyage (SATA magic cleaner) et de lingettes imprégnées permet de réduire les émissions diffuses de COV.
3145 Nettoyage ou protection des équipements périphériques
Les cabines peuvent être protégées des particules de peinture par la vaporisation d’un liquide barrière Wiltec Anti Dust, qui agglomère les poussières et a été
validé récemment dans l’industrie des peintures (cabines et étuves).
L’adhérence des peintures sur les balancelles (même en électrostatique) est fortement réduite par application du revêtement F.A.A.X (Société ELPEWE,
Belgique). Ceci permet le nettoyage périodique en quelques minutes par projection d’eau sous pression, en remplacement de la pyrolyse.
3146 Distillateurs de solvants usés pour recyclage
Eco-Dec : Au lieu d’un chauffage par les parois, qui rend difficile l’enlèvement du résidu, le chauffage est réalisé par le fond, préalablement protégé par une
couche de paraffine.
3147 Alternatives aux solvants usuels
37
L’utilisation d’acétone, solvant non classé dans les composés organiques volatiles COV pourrait paraître intéressante. Cependant, très volatile, ce solvant est
rapidement consommé.
Il présente surtout un très fort danger d’incendie, voire d’explosion (point éclair –18 °C).
Dans les formulations de solvants de lavage ont été récemment introduits des esters dibasiques (DBE) et le diméthyl sulfoxide (DMSO). Bien que les
informations toxicologiques sur ces produits soit encore limitées, il est possible qu’ils soient une alternative viable dans certaines applications.
Pour le nettoyages généraux, il est possible de remplacer un solvant pur par un mélange de solvant, d’eau et de détergents, désigné par « produit de
nettoyage », qui permet de réduire les émissions de COV. (Enviro PolyClean II de Reichhold, 200 fois moins volatile que l’acétone, point éclair 130 °C)
Dans des applications plus générales (imprimerie, industrie, papeterie, bâtiment), un « agrosolvant » mis au point dans un programme géré par l’ADEME
permettrait une réduction des COV de 4000 t / an.
3 - 1 - 5 Cabines de peintures liquides
Les cabines de peinture à filtres secs représentent un investissement faible mais un coût élevé en consommables. Elles sont surtout utilisées pour les faibles
volumes d’applications de peinture.
Les cabines à rideau d’eau sont un équipement plus coûteux, comprenant le traitement des effluents aqueux.
Dans le nettoyage des cabines, des solvants organiques sont en général utilisés pour éliminer les. particules organiques du brouillard. Dans le procédé
Stayclean (Henkel,), les brouillards sont lavés à l’eau, convertis en gouttelettes très fines, récupérées par ultra filtration.
Exemples de cabines : BCA, API.
3 - 2 Adaptations des matériels dans les technologies de peintures à haut extrait sec
3 - 2 - 1 Caractéristiques de l’application et des produits
38
3211 Avantages et inconvénients :
Avantages
- Réduction des COV et augmentation du taux de transfert,
- Sous condition d’une pulvérisation basse pression adaptée, réduction des brouillards,
- Couches plus épaisses, réduction du nombre de passes,
- Prix des peintures dans la même fourchette que celui des peintures conventionnelles.
Inconvénients
- COV toujours présents,
- Viscosité élevée qui peut nécessiter un réchauffeur. Pour les viscosités très élevées, application seulement en Airless.
- Durée de vie en pot plus faible,
- Difficulté à maîtriser les épaisseurs, risque de coulure,
- Plus grande sensibilité à un traitement de surface incomplet (manque d’adhésion),
- Application au trempé ou au rideau impossibles,
- Parfois temps de séchage plus long,
- Nécessité de solvants pour le nettoyage des matériels.
3212 Exemples de produits
Remarque sur la composition des peintures à haut extrait sec :
La formulation à base de charges minérales supplémentaires (sulfate de baryum) peut réduire les propriétés du feuil. En revanche, des formulations
adaptées peuvent simultanément améliorer les performances.
Becker Industrial Coatings :
GreenLine,
BeckrySol, essentiellement en bi-composant.
SigmaKalon
SigmaCover (extrait sec 80%, primaire 90 %)
3 - 2 - 2 Matériels pour peintures à haut extrait sec
39
3221 Pistolets
DeVilbiss ITW, pistolet Compact
b ) Pistolets HVLP
Binks
HPLV M1-G HVLP : manuel à gravité avec buse air innovante, économie de peinture jusqu’à 50 %.
Binks
Modèle 2001 manuel , conventionnel, léger, équilibré, conçu pour bonne prise en main, et confort opérateur, pour un haut extrait sec.
Modèle 2001 Camo Gun : large gamme pour les produits à haut extrait sec, uréthannes, époxy, texturés, alimentation sous pression ou par siphon
Kremlin (nouveauté )
M21 G VLP Pulvérisation très basse pression : leur légèreté, leur ergonomie et leur conception tout inox les prépare pour les évolutions des produits
à hauts extraits secs.
c) Pistolets Airless
Graco Silver Plus, pour primaires époxy à haut extrait sec,
Binks HAP 50 Airless, pour peintures de haute viscosité,
3222 Réchauffeurs
La pulvérisation à chaud permet de tirer parti des avantages des peinture à haut extrait sec. Elle permet de :
- Réduire la pression de pulvérisation,
- Augmenter le transfert,
- Améliorer l’aspect.
Les réchauffeurs conventionnels présentent les risques d’un choc thermique sur la peinture (chauffe à 60 °C pour une application à 40 °C, régulation
imprécise). Dans ces conditions, les fabricants de peinture sont réticents à maintenir leur assistance technique et leur garantie sur le produit.
40
Pour les peintures à haut extrait sec actuelles, une température de matière de 35 °C permet d’obtenir la majeure partie de la réduction de viscosité.
Avec le réchauffeur Ecotherm (BL System),
- Grâce à une régulation évoluée, la température maximum du produit ne dépasse jamais la température de pulvérisation (35 à 40 °C, précision 2° C), sans
recirculation.. - L’appareil comporte une purge automatique. Il permet de chauffer séparément les produits bi-composants.
- L’air d’atomisation est réchauffé à 28 °C.
Les essais montrent que les solvants légers des formulations prévues pour l’application à l’ambiante s’évaporent trop rapidement. Pour optimiser les
résultats, il est donc utile de modifier la balance de solvants (utilisation de solvants plus lourds). Ces réglages sont en général plus faciles avec la
collaboration de fabricants
L’association des peintures à haut extrait sec adaptées et d’un réchauffeur performant est une alternative à l’utilisation de produits hydrosolubles, qui demande
un investissement coûteux pour la cabine (régulation en température et hygrométrie).
Cas d’application des peintures à haut extrait sec : En mi 2007, un constructeur automobile de Belgique décide de ne pas passer en hydrodiluable, mais en haut
ES.
3 - 3 Adaptations des matériels dans les technologies de peintures hydrodiluables
3 - 3 - 1 Particularités des peintures hydrodiluables
C’est la technologie qui est soumise aux changements les plus importants actuellement.
Selon les pays, il existe des différences dans la répartition entre produits à base de solvants et produits à base d'eau. Les raisons de ces différences tiennent compte du
climat, de la géographie, de la culture, de l'architecture, des clients, des pratiques de construction et des habitudes locales.
Sources possibles d’information : Conférences dédiées aux peintures hydrodiluables, par exemple, Conférence CEPE 2007.
Par rapport aux peintures en solvant, les peintures hydrodiluables ont des particularités qui demandent des caractéristiques spéciales pour les matériels d’application :
a ) Forme en émulsion
- La sensibilité des émulsions au gel demande des précautions au stockage :
41
- La viscosité des peintures est en moyenne plus forte que celle des peintures solvants. Si un réchauffeur est employé, celui-ci ne doit pas provoquer de
pic thermique.
- La sensibilité au cisaillement demande d’homogénéiser et diluer les peintures avec des agitateurs à faible vitesse de rotation, de faire circuler par des
pompes et vannes à section plus importantes que pour les peintures en solvant.
b ) Milieu aqueux
Les aciers standards subissent la corrosion. Dans les pistolets, les pièces en contact avec la peinture doivent être réalisées en acier inoxydable. Il en est
de même pour les pompes, vannes et raccords, et les cuves.
c ) Formation du feuil
- Qualité de la surface :
La tension superficielle de l’eau et des peintures est plus élevée que celle des peintures en solvants, et le mouillage peut être moins bon. La préparation
des surfaces doit être particulièrement soignée.
- Conditions de pulvérisation et de formation du film :
Rappelons que l’humidité relative de l’air dépend de la température (jusqu’à la saturation au point de rosée). Pour une température donnée, pendant la
pulvérisation, un air sec absorbera une grande partie de l’eau des gouttelettes, un air saturé n'en absorbera que peu. La qualité du film dépendra donc de :
- L’humidité relative de l’air : si elle est normale, la surface du film sera lisse et, dans le cas de peintures métallisées, la teinte sera foncée
(placement des pigments). Si l’humidité est trop faible, il se formera davantage de brouillard, et la teinte sera plus claire.
- La distance de pistolage, qui devra être adaptée à l'humidité relative de la cabine.
La peinture peut sécher partiellement et rester collante sur les buses des pistolets, qui doivent être nettoyées au solvant fréquemment.
- Conditions de séchage : après les évaporations « flash » effectuées sur les couches, séchage final plus long ou une cuisson progressive.
- Moyens de nettoyage.
3 - 3 - 2 Exemples de produits
42
Becker Industrial Coatings :
Becker GreenLine ,
Beckqua : primaires, laques, mono- et bi-composants, séchage à l’air ou en étuve,
BeckquaFlex, primaires, laques, vernis, flexible pour plastiques (automobile, téléphonie).
Glasurit
Gamme 90, ou 22 VOC, ou Ratio-VOC, apprêts, laques, vernis.
SigmaKalon
Peintures pour bâtiment, label NF Environnement, Ecolabel,
Intérieurs : gamme Sigmalys, Ultimo,
Extérieurs : Sigmalak polyuréthanne,
Bi-composants : BecquaSoft pour plastiques (automobile, téléphonie).
3 - 3 - 3 Adaptation des matériels :
3331 Pistolets
Toutes les pièces en contact avec la peinture doivent être réalisées en acier inox, ou chemisées.
Cette adaptation concerne tous les types. Ainsi, tous les pistolets proposés récemment sont réalisés pour être utilisables avec des peintures hydro.
a ) Pneumatiques :
Wagner :
Mini BL Pilot Mini pour petits travaux : pièces en contact avec fluide chemisée en inox
IWATA
W 400 WB : atomisation très fine, transfert très élevé, conforme aux réglementations européennes.
Buse en inox
b ) Pneumatique à pression réduite
SATAjet 300 RP
43
c ) HVLP
Wagner : Chapeau d'air adapté aux produits en phase aqueuse
d ) Air assistés :
Graco :
Les nouveaux pistolets air-assistés G15 et G40 Graco ont été conçus pour fournir une finition de haute qualité avec une large gamme de produits
solvantés et à base aqueuse.
SATAjet Spray Mix
Ce constructeur recommande d’utiliser des équipement entièrement séparés (mélangeurs, pistolets) pour les peintures hydrodiluables et les peintures
en solvant. Il conseille de repérer les pistolets à l’aide d’un code couleur (CCS).
3332 Pompes et circuits :
Par exemple, pompes à membranes type 01.170, pour pulvérisation basse pression en hydrodiluable, en carrosserie industrielle IVECO).
En Airless, il est nécessaire de changer la pompe, l’agitateur, le régulateur de pression, par des modèles à bas cisaillements (Graco).
3 - 3 - 4 Cas de l’application électrostatique des peintures hydrodiluables
Les risques électriques suscitent de l’appréhension chez les applicateurs en électrostatique de peintures en solvant.
De fait, il est nécessaire de disposer d’une enceinte électrostatique adaptée spécifiquement.
Tels que ceux proposés par des sociétés spécialisées (procédé Appel).
Matériels :
a ) Pistolets pneumatiques :
Wagner : GM 2800 EA W avec pot sous pression isolé pour hydro
Kremlin Rexson : pistolets K3
44
ITW Pistolet spécial (W) pour hydrosolubles
b ) Pistolets HVLP
Wagner (GM 2900 EAW) Basse pression, électrostatique
Tension 70 kV ; 125 µA, 8 bars maximum
c ) Pistolets airless
Wagner (GM 2900 EACW)
- Manuel, pour hydrodiluables, électrostatique
- Buses à changement rapide, angle projection réglable, dont jet plat, buses à jet rond disponibles. Notamment pour pièces filigranes.
Ensembles composés d’une armoire isolante, de cascade haute tension, de pistolet, d’alimentation par pompe.
- Tension 70 kV, 125 µA, 200 bars maximum.
Graco Pro XS (matériel inox)
- Augmenter la pression
- Isoler la pompe : A chaque ouverture de l’armoire d’alimentation en peinture, un vérin met le bidon réservoir et la pompe à la masse.
- Nécessité d’un poste par opérateur ;
- Exemple : Armoire, avec seau, pompe Triton, pistolet PRO Xs3WB
d ) Pistolets Airmix : GM 2000 EACW pour hydrodiluable, boîtiers alimentation VM 200 W
3 - 4 Amélioration des matériels dans les technologies de peintures poudre
3 - 4 - 1 Evolution des marchés et acteurs,
Le marché global des poudres est de 900 000 T/an, avec une croissance de 7 % par an en moyenne.
45
Zone
Europe
Marché (T)
Croissance (%) / an
360 000
3,3
Pacific Amérique
Asie
du Nord
230 000 175 000
8
6
Moyen
Orient
50 000
8
Amériqu
e du Sud
35 000
9
Afrique
9 000
/
Les avantages sont la suppression totale des émissions de COV, la réduction des déchets (récupération de la poudre non déposée), et une gamme de liants maintenant
large.
Poudres polyester :
- Tenue aux UV,
- Tenue aux intempéries,
- Bonne rétention de la teinte et de la brillance,
- Très utilisées et disponibles en toutes teintes et brillances,
Pour certains, la garantie est de 20 ans (doublée sur acier zingué).
Poudres polyuréthannes :
- Mêmes propriétés que les polyesters,
- De plus, excellente tenue aux solvants (protection anti graffitis).
Poudres époxy polyester :
- Usage très important en intérieur,
- Très bonnes propriétés mécanique,
- Bonne tenue chimique,
- Grande disponibilité.
Poudres époxy :
- Excellentes propriétés mécaniques,
- Excellente tenue chimique,
- Mauvaise tenure aux UV,
- Destination à des applications techniques.
Poudres acryliques :
- Excellent aspect et résistance aux intempéries (automobile).
46
Les inconvénients résident dans la difficulté à changer de teinte, la forte épaisseur minimale déposée, la nécessité de l’étuvage (surcoûts énergétiques, limites pour les
pièces fragiles).
Les conditions de cuisson ( en 1990 à 220 °C pendant 15 minutes) sont maintenant de 135 °C pendant 10 minutes. Pour les substrats galvanisés, le dégazage, qui
provoquait des porosités dans le film de peinture, est supprimé si l’on fond à 150°C.
Les possibilités de réparation restent limitées.
En Amérique du Nord, où les peintures poudres sont les produits qui progressent le plus, le Powder Coating Institute PCI réalise la promotion et l’information sur cette
technique : site internet, conseils, logiciel de calcul de coûts, forum, formation.
3 - 4- 2 Evolution des produits
Les peintures thermodurcissables sont formulés et fabriqués par un petit nombre de producteurs.
- Becker Industries Coatings BIC (en France Becker Poudres),
- DSM,
- SigmaKalon, (en Belgique Sigma Coatings),
- DuPont, dont les poudres « fonctionnelles » à propriétés accrues,
- Oxyplast,
- Akzo,
-…
Plusieurs améliorations ont été apportées récemment par rapport aux limites indiquées ci-dessus :
3421 Films minces
Technologie par DuPont :
- Films très minces < 20 µm selon couleur,
- Plus de 30 m²/kg,
- Rentabilité comparable aux peintures liquides,
- Propriétés excellentes,
- Aspect excellent,
- Variété post formable disponible
Cette technologie est maintenant très largement utilisée : Etagères, cloisons, mobilier de bureau, appareils ménagers, radiateurs, éclairage, électronique.
47
3422 Température de cuisson thermique
La température de cuisson thermique est maintenant couramment de 135°C. Des produits sont disponibles à cuisson 110 °C. Les produits à cuisson 90 °C
sont peu viables car ils demandent un transport et stockage frigorifiques.
Les produits en développement pour le chauffage par Infra Rouge et par induction, et la cuisson UV sont décrits plus bas (technologies émergentes).
3 - 4 - 3 Améliorations du matériel d’application manuelle
3431 Pistolets
- Commande électronique Mach-Jet (Sames)
- Légèreté et facilité d’installation sans connexion (générateur interne) : pistolets Graco PRO Xs.
Pistolets Kremlin
3432 Cabines
- Facilité d’installation des cabines Série Diamond ITW Gema, pré-assemblées, pré-cablées, avec un temps d’installation réduit de 50 %, et un coût réduit de
80 %.
- Réduction de l’encombrement, du bruit et des dépenses d’énergie par récupération des poudres dans un pièce séparée ( ITW Gema série VORTECH) :
Accessibilité, sécurité incendie.
Autres cabines par Sames, Kremlin.
Des avancées plus fortes correspondent à l’automatisation du procédé poudre, en particulier avec changements de teinte. Elles sont présentées plus bas
(Automatisation et robotisation).
48
3-5 Améliorations de matériels relatives à l’Hygiène et la Sécurité
3 - 5 - 1 Améliorations de matériels relatives à la protection individuelle
Les risques pour la santé présentés par les peintures en solvant sont connus. Les peintures hydrodiluables contiennent des co-solvants au moins aussi dangereux. Les
peintures bi-composants sont des composés très réactifs, et sont agressifs pour la peau (époxy) et les muqueuses (isocyanates de polyuréthannes).
Sans protection, les vapeurs et les poussières sont néfastes dès la toute première seconde, alors que l’on peut ne constater les effets négatifs sur la santé qu’après 10 à
20 ans.
Pendant les opérations de préparation des peintures,
- Un masque à filtre est généralement suffisant. Les améliorations portent sur la légèreté, et la réduction des coûts.
Pendant l’application,
- Un ensemble de protection respiratoire (calotte, ou demi-masque) apporte une protection élevée car l'air à respirer n'est pas aspiré de l'endroit souillé.
- Contrairement aux masques avec filtres, il n’y a pas de résistance à l'aspiration. L’amortissement est rapide et les frais d'utilisation sont moins élevés que ceux
des masques avec filtres, car l’usure des filtres est plus faible. Une référence pour ces matériels est la norme DIN 3188.
Les améliorations sont en particulier : (par exemple SATA Vision 2000) :
- Poids de la calotte et du respirateur du demi-masque, très bas,
- Indication objective du degré de saturation du filtre à charbon actif,
- Chauffeur d’air réglable, humidificateur.
- Ceinture de portage des équipements ergonomique et confortable, validée par les peintres.
Le port de badges individuels par les peintres n’est mis en place que dans des situations très particulières. Ces équipements pour prélèvement passif, en général
spécifiques aux produits, font l’objet de développements et essais dans les industries à risques.
3 - 5 - 2 Evolutions relatives aux produits (Rapport FIPEC 2006) :
3521 Toxicité
Le programme REACH est entré en vigueur en juin 2007.
49
Le colloque de novembre 2006 organisé par la FIPEC conjointement avec d’autres fédérations illustre l’effort nécessaire de sensibilisation dans tous les
secteurs. .
REACH est non seulement un enjeu réglementaire, mais il devient aussi un enjeu stratégique.
Il concerne surtout les fournisseurs de substances chimiques, mais il permet dans tous les secteurs de mieux informer les utilisateurs finaux. Ceux-ci
disposeront d’une information effective sur les dangers des produits dans le cadre de « scénarios d’exposition ».
3522 Etiquetage
Le programme GHS, « Système Général Harmonisé de classification et d’étiquetage des produits chimiques » a pour objectif d’obtenir un système unique de
classification et d’étiquetage des produits chimiques. Il vise ainsi à faciliter le commerce international et à améliorer la protection de la santé et de
l’environnement.
En France, il conduira sans doute au réajustement d’environ 50 textes législatifs, prenant en compte la classification des substances et préparations.
Par ailleurs, dans le cadre du programme REACH, il sera fait obligation en 2008 d’indiquer dans l’étiquetage des peintures, pour les composants concernés,
le taux réel et le taux réglementaire.
3 - 5 - 3 Elimination des déchets
Les déchets d’un atelier de peinture sont multiples (solvants usés, pots de peinture vides, restes de peinture inutilisés, consommables usagés contaminés). Les risques
présentés, les procédures et les coûts de traitement sont différents selon le type de déchet.
Les améliorations en cours dans les ateliers sont à 2 niveaux :
- Réduction des déchets produits : organisation, sensibilisation, techniques générant moins de déchets.
- Tri sélectif
Traitement des déchets (Guide CEPE automobile) :
a ) Effluents liquides dans l’eau) :
Rappelons que les résidus provenant de la peinture et contenant des solvants ne doivent jamais s'écouler dans les canalisations d'eaux usées. Le solvant
valorisé en solvant de nettoyage. Les déchets doivent être récupérés pour être distillés et recyclés par un opérateur agréé. Si la récupération est impossible,
l'élimination doit être effectuée conformément aux textes en vigueur.
Dans le cas des peintures en phase aqueuse, on utilise des coagulants pour traiter les effluents. Généralement, ces résidus sont considérés comme déchets
dangereux et doivent être éliminés par l'intermédiaire d'un transporteur agréé.
50
b ) Déchets solides :
Les déchets contenant de la peinture sèche, comme le papier kraft ou les filtres secs des cabines de peinture, sont classés comme dangereux selon le
Catalogue Européen des Déchets (JOCE 1994), dans le cas de plomb ou de chromate de zinc. Les boîtes vides peuvent être valorisées par des circuits agréés.
Les déchets contenant des solvants, comme les chiffons sales, sont classés dangereux, ils doivent donc être éliminés conformément aux règlements
en vigueur.
4 - DEVELOPPPEMENT DE MATERIELS DANS LES TECHNOLOGIES EMERGENTES
4 – 1 - 1 Automatisation
4111 Application des peintures liquides
a ) Pistolet pneumatique automatique :
Graco PRO Auto Xs : économie de matières, modularité.
Wagner pneumatique électrostatique et automatiques EPG 2000 ou 3000
Sames :
PIV 660 Pistolet automatique pneumo-électrostatique pour peintures liquides solvantées ou hydrosolubles,
TRP Pistolet automatique pneum-électrostatique pour peintures liquides solvantées ou hydrosolubles.
Armoire CPH 600 avec systèmes de protection intégrée à l’enceinte : résistance de décharge, anneau de garde, brassage du volume d’air (ozone),
sécurités électrique et de pression.
Module de commande
51
Kremlin :
Large gamme de pistolets automatiques dont certains de concept modulaire pour simplifier au maximum toutes les opérations de maintenance et de
démontage de pistolet sur ligne.
Binks ITW
Modèle 95A : activé pneumatiquement, pour rotatives, chaînes, couverture 2 cm à très large. Toutes pièces en contact avec peinture en inox pour
peinture hydrodiluables et en solvant.
Wagner : GA 2000 et pour les peintures hydrodiluables, série W
b ) Basse pression
DeVilbiss
460 Automatic Spray Gun, AGF Automatic Spray Gun,
AGMD Automatique, Cobra 1 and 2
c ) HVLP
Binks :
HVLP Automatique : MACH 1A,; haut transfert, amélioration du MACH 1 HVLP : Montage sur postes rotatifs, pour manipulateurs ou chaîne,
démontage et entretien faciles.
d ) Haute pression
Kremlin :
Large gamme de pistolets automatiques dont certains de concept modulaire pour simplifier au maximum toutes les opérations de
maintenance et de démontage de pistolet sur ligne
Automatique GA 250/400 tout inox.
Binks
MAG AA Automatique Air Assisté, Airless,
Model 550 Automatique Airless
REM Automatique Air Assisté, Airless.
52
e ) Air assistés
PRO Auto Xs.
• Modèle Air-Assisté.
Graco AA PLUS™ AUTO pour haut extrait sec, et hydrodiluableS..
f ) Applicateurs bols
Sames :
Application par pulvérisation au bol : Bol PPH 405
DeVilbiss Turbodisk (disques).
4112 Application des peintures poudre
4112 - 1 Pistolets
Pistolet Optigun (ITW Gema): 100 000 V(générateur interne, cascade), complément Corona possible. Revêtement en une passe, nettoyage facile.
Pistolet et ensemble de commande OPTISTAR :
- Vanne de débit numérique, pour un dépôt uniforme (économie de poudre), stockage des réglages de débit de poudre et air, courant, tension,
jusqu’à 250 programmes. Module de commande optionnel,
- Commande à distance de la projection et de la purge, interfaçage possible avec un automate.
4112 - 2 Cabines, changement de teinte
ITW Gema
MAGICCYLINDER (ITW Gema)
- Cabine cylindrique pour nettoyage facile (changement de couleur en15 minutes par 2 personnes),
- Station de retouche manuelle possible,
- Alimentation possible directement par les conteneurs du fournisseur, gestion des nettoyages par Chameleon.
53
Ensembles OPTIFLEX (ITW Gema)
- Pistolet Optigun : 100 000 V(générateur interne, cascade), complément Corona possible. Revêtement en une passe, nettoyage facile,
- Pompe OPTIFLOW,
- Changement de teinte Xtreme Color,
- Interface simplifiée pour le choix des réglages.
Ensemble MAGIC COMPACT :
- Pistolet OptiGun ou OptiSelect ‘100 000 V (une passe),
- Twin-Air Deck (sol à nettoyage rapide),
- Système de changement de teinte Chameleon (gestion des cyclones, pompes, tuyaux, pistolets) : alimentations, automatisation des nettoyages
de circuit et cabine),
- Unité de contrôle OptiStar (reconnaissance de pièce, gestion des pistolets).
Sames :
EasyCompact (Nouveauté 2007) :
Pour répondre aux besoins des industriels, Sames a mis au point une nouvelle solution de poudrage automatique (nouvelle cabine EasyCompact)
avec changement de teinte encore plus rapide, productivité, économie, compacité et ergonomie accrues.
4112 -3 Automates de commande et de gestion
ITW Gema
AUTOTRACKER 2.0 :
Automate programmable par ITW Gema avec reconnaissance de pièces, et plus particulièrement de zones, commande des pistolets selon les
réglages de débit, tension, courant mis en mémoire, possibilité de retouche manuelle.
Après programmation, l’utilisation est facile pour les opérateurs.
Réduction de l’overspray, augmentation du transfert
Sames :
Le module REV 600 est destiné à piloter une installation automatique de poudrage ou de peinture électrostatique. Celui-ci permet d’animer d’un ou
deux robot(s) de type SAMES RFV 2000 (axe "monte et baisse"), et d’activer les pistolets.
54
4113 Manipulateurs
Pour poudres : ITW Gema, ZA04 manipulateur et XT09 positionneur.
4 - 1- 2 Robotisation
4121 Robots à haute capacité d’application pour peinture sur chaîne
4121 - 1 Avantages des robots à haute capacité:
- Les robots sont en fonctionnement depuis plus de 15 ans sur les chaînes de peinture dans l’automobile.
- Le développement des robots a eu pour objectif principal l’économie de peinture. La robotisation permet en effet, par pulvérisation au pistolet, mais
aussi par projection par bols et disques, d'optimiser les taux de transfert L’application électrostatique est souvent adoptée. Par une programmation
élaborée des mouvements, la robotisation permet de réduire le taux de peinture perdu en dehors de la pièce et d’obtenir l’épaisseur suffisante et régulière,
avec une qualité de finition très élevée.
Ainsi, les consommations de peinture sont maintenant considérablement réduites (pour une voiture, la consommation est ramenée à 1,5 litres, alors que
l’application manuelle demanderait 4 litres) (ABB). Les émissions de COV en sont diminuées d’autant.
Exemples de robots :
Robots ABB pour peinture :
- IRB 540,
- IRB 5400,
- IRB 5500,
- IRB 580.
Les améliorations des robots portent sur la compacité (moteurs avec résolveurs), la vitesse et l’accélération étant déjà élevées.
L'armoire S4P+ est un système modulaire offrant une très haute fiabilité opérationnelle.
55
PPH 388 R : nouveau pulvérisateur robotique de SAMES Technologies.
Importantes économies de peinture, finition parfaite, maîtrise des C.O.V, sécurité augmentée, durée de vie accrue.
Destiné aux industries de la plasturgie, du bois, des pièces métalliques.
L’évolution des dernières années concerne l’utilisation croissante des peintures hydrodiluables.
Par exemple :
RENAULT a confié à SAMES l’intégration robotique des solutions de peinture hydrodiluables à Douai (France) pour peindre les intérieurs de
MEGANE (Mai 2007).
La particularité de cette installation est sa cadence très élevée puisque RENAULT y peint 65 véhicules/heure. Le contrat porte sur l'installation de 2
stations complètes d'intérieur avec chacune 8 robots ouvrants et 8 robots d'application. Sur ce projet d’envergure, SAMES se positionne comme
ensemblier en effectuant les modifications nécessaires du convoyeur et de la cabine pour intégrer les robots. Le choix final de SAMES s’est en
grande partie effectué pour sa solution d’application ACCUBELL 250 cc. Ce pulvérisateur de peintures hydrosolubles à petit réservoir est idéal pour
réaliser les applications des intérieurs de véhicules.
Et en application électrostatique :
PSA a attribué à SAMES l’intégration robotique de lignes de peintures bases de son usine de Sochaux jusqu’en 2010 (Fév 2007).
Une première station de 4 robots équipés d’Accubell 708 TM a été installée par SAMES durant l’été 2007.
Accubell 708 TM est un dispositif à réservoir embarqué, pour l’utilisation de pulvérisateurs robotiques avec les produits à base d’eau. La haute
tension n’est appliquée au produit qu’après le chargement de la peinture dans un réservoir embarqué et isolé de la terre, procurant ainsi à l’utilisateur
tous les avantages liés à la charge électrostatique interne. Le principe d’une pulvérisation électrostatique en charge interne est une exclusivité
développée par Sames. .
La solution d’application Accubell avec intégration des robots sera reconduite sur 3 phases à venir : 2008, 2009 et 2010.
Par ailleurs, la mise en oeuvre robotisée des revêtements poudre présente des intérêts, en particulier pour les apprêts.
Dans l’est de la France, un grand constructeur automobile (PSA) est passé en 2004 aux apprêts en poudre multi-teintes, en application entièrement
automatisée, et aux peintures hydrodiluables. La réduction des émissions de COV dans cet atelier est 50 %. Les émissions de COV qui persistent sont
brûlés dans des incinérateurs qui contribuent à chauffer les étuves.
Pour les peintures liquides, les améliorations portent également sur l’optimisation des cabines des installations robotisées.
Dans une cabine conventionnelle, l’air capté à l’extérieur, contrôlé en température et hygrométrie, pénètre à une vitesse constante dans la cabine où il
se charge de solvant et de peinture pulvérisés. L’air pollué est lavé dans un venturi où l’eau mélangée à la peinture récupérée est envoyée dans la
cuve de traitement des rejets alors que l’air mélangé au solvant est évacué dans l’atmosphère.
56
Ce mode de fonctionnement consomme beaucoup d’énergie car de grandes quantités d’air extérieur (plusieurs centaines de m3/h) doivent être
traitées. De plus, le rejet des COV dans l’atmosphère n’est en général pas acceptable.
La solution mise en œuvre par ABB, intégrée uniquement aux installations entièrement robotisées, associe un système de re-circulation d’air, un
dispositif de récupération des solvants et un système d’économie d’énergie. A l’exception de la phase de mise en route, la consommation énergétique
de ce système est pratiquement nulle et son rendement thermique proche de 95 %. A l’étape de condensation, toute l’eau est collectée et renvoyée
vers le laveur, créant ainsi un circuit d’eau fermé. La facture énergétique est réduite de près de 30 % par rapport à celle des lignes existantes, soit une
baisse de 9 % du coût d’exploitation annuel du procédé de peinture.
b ) Inconvénients des robots à haute capacité :
- Programmation
Pour que la robotisation soit rentable, les machines doivent être parfaitement conçues (transposition de la gestuelle du peintre), programmées.
La programmation des déplacements de ce type de robots se fait en général par apprentissage direct : L'IRB 540 est un robot équipé d'un équilibrage
mécanique et d'un bras supérieur fin avec poignet flexible FlexiWrist. Il permet une programmation par apprentissage direct en point à point ou en
trajectoire continue. Il suffit de déplacer manuellement le bras du robot vers le point désiré, et le système écrit l'instruction du programme RAPID
(PaintL), référence le point et enregistre la position. Ensuite, quand on passe en mode test, le robot se déplace jusqu'à la partie de trajectoire d'application.
Il faut alors sélectionner les paramètres peinture voulus pour les points spécifiés. Une connaissance précise du métier de la peinture est ici indispensable.
La mise au point des robots et de lignes de mise en peinture est donc l’affaire de spécialistes hautement qualifiés, appartenant au petit nombre des
sociétés fabricant ce type de robots, parfois pour des périodes courtes (turn over).
En cas de fonctionnement insatisfaisant en production, il y a un risque pour que l’assistance technique ne soit pas assurée dans la continuité.
Par ailleurs, les conducteurs de ligne doivent savoir intervenir dans le domaine de réglages accessibles. Ils doivent avoir les compétences relatives à la
circulation des fluides (recirculating), et à l’entretien des machines (hydraulique, mécanique).
Pour de telles installations, la précision des réglages demande une qualité de peinture étroitement contrôlée.
- Amortissement :
Le coût de ces robots 5 ou 6 axes, rapides et précis, reste élevé, et leur amortissement n’est possible que pour des grands volumes de production.
En dehors de l’industrie automobile où ils se généralisent, ces robots se développent chez les grands fabricants de l’industrie du bois.
57
4122 Robots d’utilisation simplifiée
4122 – 1 Demandes des PME
Les PME sont intéressées à la robotisation. Cependant, pour les grands robots, le temps de programmation apparaît comme très souvent sous –estimé.
Lors d’un changement de pièces à peindre, le coût de changement de programme est difficile à prévoir.
En fait, pour l’application de la peinture, les performances mécaniques (précision, vitesse et fluidité des déplacements 5 axes, puissance) sont
couramment atteintes par les robots actuels. Ce qui fait la différence, c’est la facilité de programmation et l’accessibilité que l’on donne à cet outil :
qualité du logiciel d’interfaçage, facilité de programmation par un non spécialiste
Les PME demandent aux fabricants ou à leurs distributeurs, la maîtrise en interne de la programmation de la machine, afin de faire du robot de peinture
un outil facile à utiliser par le peintre :
sans engager un programmateur qui serait à former aux spécificités de l’application
sans dépendre de programmateurs externes qui ne connaîtraient pas les particularités de l’application
4122 – 2 Exemple de robots d’utilisation simplifiée : Robots Staubli
- Programmation, à l’aide d’une console, des déplacements et réglages du pistolet, réalisable par le peintre, avec l’aide initiale du fournisseur. Ce dernier
peut être avantageusement une société d’intégration de solutions d’applications de peintures.
- Les programmes peuvent être regroupés en classes correspondant à des familles de pièces à peindre.
- Ces robots permettent l’autonomie des peintres : Valpaint : formation en 1/2 journée, capacité à programmer le robot pour une nouvelle pièce. .
- Par ailleurs, ces robots sont de petite taille, peuvent être installés dans différentes positions, et sont d’un coût très inférieur aux robots à haute capacité
4 - 2 Cuisson par rayonnement et Infra Rouge
4 - 2 - 1 Cuisson par Ultra Violets UV
58
4211 Cuisson par UV des peintures liquides
Ces peintures liquides sans solvants sont composées de résines de faible masse moléculaire, de diluants réactifs et de photo-initiateurs qui déclenchent la
polymérisation sous l’action des UV. Elles contiennent peu de charges et pigments pour que les rayons UV traversent le film de peinture et le réticulent.
4211 - 1 Avantages :
- Elles ne contiennent pas de COV,
- Le séchage est effectué en quelques secondes, avec une haute productivité, dans des installations compactes,
- Elles présentent peu de pertes, peu de risques d’explosion,
- Ces peintures sont disponibles sans solvant (100°% extrait sec) ou sous forme hydrodiluable.
4211 - 2 Inconvénients :
- Le durcissement par les UV n’est réalisable que pour des formes simples, dont les surfaces sont accessibles aux rayons des lampes UV,
- Les personnels doivent être éloignés de la zone d’application des UV (chaînes robotisées),
- Le coût des peintures est élevé,
- L’investissement est plus élevé que pour les fours thermiques,
- Le durcissement est difficile dans le cas de peintures pigmentées et de couches épaisses,
- La haute densité de réticulation peut induire des contraintes internes et une adhésion moins bonne,
- Ces produits peuvent irriter la peau
4211 - 3 Informations professionnelles
Congrès Radcure
Congrès RadTech Europe 2007 (Vienne), sur la cuisson UV et le Bombardement Electronique, avec en particulier les sessions pour utilisateurs :
« Panneaux de bois pour les meubles et les parquets », « Impression, vernissage, recouvrement pour l’industrie de l’emballage », « Utilisation en
sécurité de la technologie UV/ BE ».
Dans l’industrie du revêtement du bois en Europe occidentale (juin 2004), l’évolution vers la cuisson par radiation (UV et BE) et les revêtements
hydrosolubles est due à la réglementation des émissions de COV. Les revenus générés par cette activité devraient passer de 126 ME en 2006 à 153 ME
en 2013.
4211 - 4 Produits :
a) Peintures sans solvant :
59
L’extrait sec est de 100%, il est possible de déposer de faibles épaisseurs et de récupérer le produit non déposé pour une nouvelle application.
La basse température de cuisson permet de peindre sur des substrats sensibles à la température (thermoplastiques, décoration, flaconnage en
cosmétique).
Fournisseurs : en particulier,
BASF
Becker Industrie, dans son offre de peintures pour plastiques.
- Dans son Centre d’Excellence de Grenoble Becker Industrie apporte à ses clients le soutien technique dans une large gamme
d’applications de cuisson par radiation en particulier pour sur les substrats plastiques. Des investissements de 150 k€ y ont été réalisés pour
des équipements UV du laboratoire R&D, qui emploie 4 personnes. Un lien est assuré avec le laboratoire “mobile phones“ de Suède à
Marsta. (66b).
- Sa Division Blancomme s'équipe d'une nouvelle unité de production « Produits UV ».
Applications :
- Bois : meubles, portes, parquets,
- Verre : miroirs, bouteilles,
- Plastiques : CD, cartes de crédit, pièces automobile,
- Textiles, cuir, revêtements,
- Encres d’impression.
b) Peintures UV hydrodiluables :
Becker, dans son offre de peintures pour plastiques, avec le soutien du Centre d’Excellence UV de Grenoble.
EQUES Coatings (filiale Dainippon Ink Corp) :
- Livrées à la viscosité de pulvérisation, ces peintures ont une durée vie en pot 6 mois.
- Elles s’appliquent au pistolet pneumatique ou HVLP, en épaisseur de 5 à 15 µm, en trois étapes :
- Flash off (évaporation) d’une minute,
- Chauffage à 70 °C deux minutes,
- Durcissement sous UV d’une dizaine de secondes. Le produit fini peut être directement monté ou emballé
60
- Aspect mat, satiné ou brillant,
- Très bonne adhérence sur plastiques, métaux (aluminium chromaté), et verre (avec couche de fond),
- Résistance chimique, rayures, usure supérieure aux peintures conventionnelles, pas de jaunissement,
- Flexibles, imprimables, elles peuvent être repeintes par une peinture en solvant ou hydrodiluable,
- Respectueuses de l’environnement peu d’énergie, COV> 10%).
Applications : ameublement, électriques, emballage cosmétique, téléphones, téléviseurs.
4211 - 5 Matériels d’application :
En raison des UV, ils sont automatiques :
a) Basse pression automatique :
BL Systems :Toutes les pièces en contact avec le produit sont en inox.
Sa version à membrane (sans joints) est idéale pour les produits sensibles à l'humidité et les UV.
b ) Airless :
Binks : modèle MAG UV, automatique, homologue du MAG AA, avec une nouvelle vanne pour UV, appliqué au marché de l’industrie du bois.
Cas d’application
Pour maintenir sa position de leader, Kinnarps, fabricant de meubles en Suède, a réalisé trois changements importants :
- Introduction de robots de peinture,
- Passage de peintures époxy à des hydrodiluables,
- Cuisson par UV.
4212 Cuisson par Ultra Violets UV des peintures poudre
Peintures Du Pont Powder Coatings (Ray-Tec) : réticulation élevée, apportant résistance à la rayure et dureté.
Peintures DSM Uracross :
- Dépôt semblable à celui des peintures poudre,
- Fusion et fluage par Infra Rouge : Lampes de 600 W, régulation par thermocouple, pendant 1 à 2 minutes à 90 – 140 °C, selon le photo-initiateur,
61
- Cuisson par UV, avec les lampes sans électrodes F600 UV de puissance 240W/cm, avec ampoules H, D et V, pendant quelques secondes. Pour les
vernis transparents, l’ampoule H (mercure) est utilisée à 120 W. Pour les peintures pigmentées, l’ampoule V (gallium), de longueur d’onde supérieure,
donne les meilleurs résultats (120 W pour les peintures blanches).
Avantages :
- Pas de COV,
- Transfert 95 %, en une seule couche, avantageux par rapport aux peintures UV liquides,
- Chauffage à une température inférieure à celle des peintures poudre à cuisson thermique, réduction des dépenses d’énergie, en particulier pour les
pièces métalliques massives, application possible sur des substrats sensibles à la température (plastiques, verre),
- Coût matière / procédé concurrentiel,
- Adhésion et durabilité élevées.
4 - 2 - 2 Cuisson par Bombardement électronique BE
Congrès Radcure, Vienne 2007
Avantages :
- Pas de COV,
- Cuisson très rapide,
- Cuisson de couches plus épaisses et pigmentées que par UV,
- Installation compacte.
Inconvénients :
- Seulement en application industrielle (protections contre les rayonnements),
- Investissement élevé.
Produits : 100 % d’extrait sec (seulement peintures poudre).
Application : En Belgique, une seule utilisation est jusqu’ici identifiée (société de fabrication de meubles).
4 - 2 - 3 Cuisson par Infra Rouge NIR
62
Développé ar AdPhos, entreprise allemande (Munich) spécialisée dans le chauffage par rayonnement - premier fournisseur mondial de cette technologie, avec
1000 installations réalisées en 10 ans.
Avantages :
Infra Rouge proche (90 % énergie en dessous de 2 µm),
- Efficacité jusqu’à 80 %,
- Densité d’énergies élevées (1,5 MW /m² par face, ou 10 MW/m²), chauffage instantané,
- En même temps, température contrôlée.
Peintures poudre
Revêtement carrosserie
Peinture industrielle
Revêtement bois
Coil coating (<10 µm)
Coil coating (>12-20 µm)
NIR
1 – 10 s
5 – 120 s
1–8s
2–6s
0,5 – 1,5 s
1,5 – 3 s
IR
30 – 300 s
300 – 1000 s
30 – 600 s
15 – 60 s
8 – 12 s
12 – 15 s
Air chaud
120 – 1200 s
600 – 300 s
60 – 1200 s
30 – 300 s
15 – 25 s
20 – 40 s
Produits : En particulier,
DuPont Ray-Tec pour NIR,
Becker, peintures poudre, qui s’est équipé d’une installation d’essais de cuisson NIR.
Applications :
- Application de peinture poudre sur des générateurs de gaz pour airbags : En raison du chauffage très rapide de la peinture, la température de la pièce ne
dépasse pas 60 °C L’installation automatisée est très compacte.
- De même, peinture poudre sur générateur de gaz pour mobilier de bureau réglable (6 secondes, installation de 10m² au sol).
- Retouche de peinture sur carrosserie sur chaîne de fabrication (« Microspot Repair »)
- Revêtement de tôles d’acier (coil coating) sur installation de laminage (protection et application de peinture avant formage) :
Les générateurs assurent un chauffage de 1500 kW/m², avec une durée de vie de 5000 heures. Ils réalisent la cuisson de feuil de 20 µm à la vitesse de la ligne
de laminage (180 m/minute).
NB : Pour le coil coating, des procédés particuliers sont développés :
- Application de poudre sur une ou deux faces, par passage dans une chambre « Powder Cloud » (MSC, aux USA) : épaisseur 18 µm, 60 m / minute et
plus,
63
- Impression de type laser, avec possibilité de motifs : épaisseur entre 5 et 40 (+-10 %), à 130 m / minute (au laboratoire), potentiellement 300 m /
minute,
- Chauffage par induction
5 - IMPACTS SUR LES METIERS
5 - 1 Evolution des métiers
Traditionnellement, les métiers de l’application des peintures sont considérés comme salissants, polluants, contraignants, mal considérés, complexes et délicats.
Le contexte réglementaire et technologique (réduction des COV et des déchets, l’évolution des cahiers des charges (diminution des coûts, produits de plus en plus techniques)
conduisent à de fortes évolutions.
5 - 1 - 1 Augmentation des compétences techniques nécessaires :
5111 Responsable d’installation :
Réduction des COV–information sur réglementation, dates d’application, diagnostic,
Bonne connaissance des technologies, afin d’analyser les solutions et mener les actions portant sur :
- Les améliorations des matériels dans les technologies utilisées dans l’entreprise,
- Les changement de technologie dans les alternatives disponibles dans l’industrie des peintures (par exemple, hydrodiluables,
- Le passage à des technologies émergentes (robotisation, cuisson par rayonnement).
Il est nécessaire d’avoir une vue d’ensemble sur les processus et leurs conséquences sur l’organisation de la production.
5112 Opérateur :
64
L’évolution des métiers en relation avec les matériels peut être illustrée par plusieurs exemples :
5121 -1 Importance de la qualification du peintre dans l’utilisation des pistolets
Celle-ci est de plus en plus reconnue :
- L’amélioration des conditions de travail des peintres est nettement prise en compte par les fabricants de pistolets :
Comme nous l’avons vu, les nouveautés dans ces matériels portent sur les taux de transfert théoriques, mais aussi sur l'ergonomie, la légèreté, la
facilité de réglage des pistolets. Une gestuelle facilitée et un confort d’utilisation sont nécessaires pour une qualité et un taux de transfert
reproductibles.
- Par ailleurs, les fabricants de pistolets insistent sur l’entretien conforme des pistolets, qui sont des outils de précision.
Les compétences du peintre dans le respect du taux de transfert peuvent faire l’objet de certification :
Aux Pays-Bas, dès 2001, le Ministère de l’Environnement VROM a identifié l’importance des pistolets pour la réduction des COV. Le 1er février
2004, le VROM a été finalisé un règlement qui impose l’utilisation de pistolets de type HVLP(0,7 bars) assurant un taux de transfert supérieur ou
égal à 72 %.
Les entreprises concernées sont celles qui produisent plus de 250 Kg de COV par an, et le VOM a inspecté entre 2001 et 2004 plus de 300 atelier
du secteur de la réparation automobile, mais aussi de l’industrie du meuble.
Il faut souligner que la surveillance porte sur la vérification du type de pistolet employé et le respect des « bonnes pratiques », mais aussi sur la
qualification des peintres, dont dépend le taux de transfert réel. La certification du matériel et des opérateurs est renouvelable par période de 4 ans.
En cas de non conformité, les entreprises risquent une amende de 25 000 E.
Cette qualification des peintres relative à l’environnement (« milieucertficaat ») peut demander une formation particulière décrite plus bas.
5121 -2 Mise en œuvre de machines nouvelles, par exemple des pompes bi-composant :
Ces équipements demandent des opérations nouvelles, de réglage, de purge, d’entretien. Les machines modernes sont robustes et d’un emploi
simplifié et sécurisé, mais sont un investissement significatif. Il faut donc qu’elles soient utilisées dans les conditions prévues pour leur exploitation
et leur entretien.
Le métier du peintre comporte moins d’opérations de préparation de peinture, mise à la viscosité, nettoyage du petit matériel. Il peut évoluer vers
l’organisation des séries, des changements de teinte, le conditionnement des pièces, le suivi des fabrications et de la qualité (autocontrôle).
65
5121 -3 Place de l’automatisation et de la robotisation
Les robots à haute productivité resteront une affaire de spécialistes.
En revanche, les robots « d’utilisation simplifiée » sont une opportunité pour le peintre, la personne la plus habilitée à rentabiliser cet outil dans
l’entreprise.
Le peintre utilise son savoir-faire relatif à l’application des peintures, et à l’aide d’un encadrement et d’une formation, peut acquérir une compétence
dans la conduite d’équipements robotisés simples, afin de les utiliser comme de nouveaux outils
5 - 1 - 2 Autres compétences :
5121 Responsable d’installation :
- Rigueur et organisation, afin que soient mises en œuvre les bonnes pratiques pour la réduction des COV,
- Gestion des relations avec les organismes de certification (par exemple, BCCA, ACQPA) et de contrôle (par exemple AIB-VINCOTTE, SGS-COATING,
CPC, DRIRE),
- Compétence de gestion appliquées à des investissement plus lourds,
- Capacité à coordonner les ressources possibles pour la mise en œuvre des changements - fournisseurs, organismes techniques et professionnels, centres de
formation,
- Capacité à préparer l’arrivée d’une nouvelle technologie, à impliquer la hiérarchie et les opérateurs, à mettre en œuvre les outils d’amélioration continue de
la qualité.
5122 Opérateur :
- Capacité à consulter et exploiter des documents plus complexes (fiches techniques sur produits, notices sur équipements),
66
- Capacité à consigner par écrit des résultats de production (incluant par exemple les informations éditées par les machines), à contribuer à la traçabilité, et à
tenir des registres d’entretien des machines, de gestion des déchets,
- Sensibilité à l’Hygiène et la Sécurité, et au respect de l’environnement, en tant qu’éléments de la qualité,
- Autonomie, capacité d’organisation, en relation avec des tâches plus diverses (préparation des produits, gestion des séries, entretien des équipements, …),
- Adaptabilité à des activités et modes de fonctionnement nouveaux (automatisation, robotisation),
- Savoir être, attention, rigueur, pour l’utilisation de techniques et de matériels plus évolués,
- Esprit d’équipe, par rapport à l’organisation de la production, et à l’utilisation et l’entretien de matériel non plus individuel mais partagé.
- Certifications :
Dans le domaine de l’anticorrosion, l’ACQPA (Fr) a maintenant certifié 2000 opérateurs et contre-maîtres (sableurs, peintres), et le BCCA (Be) a
certifié environ 120 opérateurs.
5-2 Formation
5 - 2 - 1 Objectifs et ressources de la formation
5211 Formations de base
Il s’agit de l’apprentissage des techniques de base, sur des matériels standards, représentant ceux qui sont les plus employés dans les ateliers et sur les
chantiers : formation technique, théorique et pratique (savoir faire) et comportementale (savoir être), pour une préparation concrète au métier de peintre.
Une spécialisation est possible, en raison des secteurs d’application (finition, industrie, aéronautique, anticorrosion.
Elle peut être initiale, ou continue, et alors réalisée en inter ou intra entreprises.
Elle est structurée avec des exigences pédagogiques, en niveaux (opérateurs, techniciens, …, initiation, perfectionnement), avec contrôle des compétences et
délivrance de certificat. (norme EN 45013).
67
Cette formation est essentiellement apportée par les centres de formation spécialisés : Par exemple :
- En région wallonne, FOREM Formation Pigments, et en région Flamande, le VDAB.
- En France, IFI Peinture
- Aux Pays Bas, des formations peinture sont réalisées :
a ) A l’intérieur de structures d’enseignement régionales (ROC Est, ROC Ouest), par des organismes multidisciplinaires (P3 Transfer à Etten) :
formation technique de peintres, mais aussi formation spécifique pour certification environnementale (« milieu certificaat ») en relation avec la
réglementation du 1er février 2004, par exemple dans le secteur du bois et de l’ameublement.
b ) Par des centres spécialisés :
- Trainingcentrum Vakbekwaam Verfspuiten à Heerewaarden, en référence à des fédérations de la métallurgie et de la construction navale,
-Ven Beheer.
Mais aussi, la formation est proposée sous forme de stages courts par des organismes professionnels :
CORI :Initiation à la technologie des peintures, dont les différents types, et éléments de législation 3 jours, Nov et Déc 2007.
Ainsi que par des intervenants moins spécialisés :
AFPEC 2007, en particulier :
- La réglementation, fiches de données et sécurité et étiquetage,
- Les solvants et la législation sur la santé, la sécurité et l’environnement,
- Peintures hydrodiluables bâtiment,
- Peintures industrielles : Comparaison système à solvant / aqueux (stage nouveau).
5212 Formations avancées :
Elles incluent les techniques plus spécifiques, les sujets nouveaux, les matériels de pointe, et prennent en compte les besoins particuliers (secteur, entreprise,
...).
68
Elles sont réalisées par :
- Les organismes spécialisés , comme l’IVP,
- Les centres de formation :
a ) FOREM Formation Pigments
b ) IFI Peinture : Formations personnalisées, adaptées aux besoins particuliers d’une entreprise, précisés si besoin par un diagnostic. Elles peuvent
avoir une composante portant sur l’organisation.
L’efficacité de ces formations se mesure par les résultats individuels et d’équipes dans l’entreprise.
- Certains fournisseurs de produits ou de matériels :
a ) Becker poudres,
b ) Kremlin, 7 stages, de complexité croissante,
c ) SATA, technologie de revêtement, purification de l'air comprimé, équipements de protection respiratoire.
5213 Information sur les améliorations de produits, matériels :
Elle est couramment réalisée par les fournisseurs ou, pour les clients plus petits, par leurs distributeurs, lors de visites commerciales, de journées spécifiques
d’information ou de démonstration, ou de salons professionnels.
Il faut souligner le développement des informations disponibles sur les sites internet (dossiers, guides de sélection, descriptions techniques).
Il est nécessaire de recouper ces informations et de comparer les solutions. Les distributeurs de plusieurs marques et les intégrateurs de matériels peuvent
apporter une information plus équilibrée et plus globale.
5214 Formations à un produit ou un matériel particuliers:
69
L’aide au démarrage, la prise en main sont réalisées par les fournisseurs. Intensives et appliquées, elles doivent s’appuyer sur des compétence internes
adaptées.
L’assistance technique ultérieure peut avoir une composante de formation appliquée.
5 - 2 - 2 Evolution des moyens de formation
5221 Simulations
Dans la formation pratique en atelier, l’apprentissage du peintre peut être facilité par un double faisceau laser monté sur le pistolet « Laser Touch », pour
l’angle et la distance de projection.
Un outil de simulation a été mis au point aux USA par le Johnson Center for Virtual Reality » qui prend en compte la forme de la pièce, les viscosités,
les pressions, les équipements de peinture.
5222 Assistance technique sur Internet :
Analyse et conseils en ligne, salon virtuel Cyber Coating.
5223 Formation à distance FOAD
Dans les métiers de l’industrie, ce type d’outil est au point pour les techniques de grande diffusion (mécanique, électricité, …).
Dans le secteur de la peinture, la FOAD est actuellement en développement :
- De la part de centres de formation :
a ) En région wallonne, le FOREM Pigments propose une FOAD, développée par IFI Peinture, formée de plusieurs modules de cours, avec textes,
images, sons, vidéos, avec exercices et Questionnaires à Choix Multiples, et coaching individualisé.
Le positionnement à distance (POAD) permet par des QCM d’évaluer les connaissances et de positionner le personnel.
b ) En Australie, dans le cadre d’un large réseau de e –learning, la Surface Coating Association of Australia / APMF propose des cours à distance.
- De la part de grandes sociétés (construction automobile), en formation interne :
70
Renault a ouvert en avril 2006 sur son site du Plessis-Robinson près de Paris son centre de formation « Renault Academy », qui conçoit et
développe les formations techniques, commerciales et comportementales destinées à l'ensemble de son réseau. Pour la carrosserie, le centre
comprend un atelier de préparation et une cabine de peinture hydrodiluable.
Comme pour les autres métiers, la formation des peintres est également réalisée à distance : Le Learning Management System (LMS) permet
l'administration des formations en ligne, la gestion des contenus, et la diffusion de la FOAD, personnalisée grâce à des pré-tests.
5-3 Validation des Acquis VAE
En région Wallonne et dans la Communauté de langue française, la Validation des Acquis de l’Expérience se met en place en s’appuyant sur des bases indiscutables,
(Accord de Coopération du 24 juillet 2003 relatif à la validation des compétences dans le champ de la formation professionnelle continue, et décrets associés dont
Région Wallonne du 13 novembre 2003).
Elle comporte trois processus :
- Production de référentiels communs, sur les compétences du métier et les modes de validation,
- Agrément de centres (audits),
- Validation des compétences. Bénéficiaires travailleurs de plus de 18 ans, démarche individuelle, confidentialité des données, gratuité. Obtention d’un titre de
compétences reconnu officiellement.
Elle utilise des structures professionnelles, sur la base d’une grille d’évaluation.
La démarche du demandeur est individuelle et gratuite.
Pour la peinture industrielle, 4 titres sont validables chez FOREM Formation Pigments.
6 - PERPECTIVES
6 - 1 Réglementations, certifications, engagements de progrès
71
6 - 1 - 1 Réglementations
La Directive 2004/42/CE (produits, « peintures décoratives ») prévoit une deuxième phase plus restrictive pour 2010. En effet, comme elles sont peu appliquées en
« installation fixe », la réduction des COV devra de poursuivre par la réduction dans le produit.
Il est prévu qu’en 2008, obligation soit faite d’indiquer sur les étiquettes des produit le taux réel de COV et le taux réglementaire.
6111 Action des producteurs de peintures
Au salon Eurocoat (Gènes, 6-8 novembre 2007) dans la session « Produits », seront discutées les propositions de producteurs de matières premières pour
l’adaptation des peintures en solvant et les solutions déjà trouvées.
6112 Actions du CEPE
Pour les peintures décoratives déjà visées :
Les propositions sont fondées sur une analyse technique réaliste des produits et machines, et un réalisme économique. Par exemple, elles tiennent compte
de la contribution assez limitée des primaires difficiles à modifier, ou de l’adaptation nécessaire des machines de coloration en hydrodiluables.
Le CEPE préconise une approche européenne, applicable pas seulement par les plus grands fabricants.
Les niveaux proposés sont, pour les mono et bi-composants à fonction spéciale respectivement 500 g / l et 140 g / l en phase solvant et en phase eau.
Les peintures hydrodiluables représentent 70 % du marché. Etant donné le faible taux de COV présent, il sera difficile de le réduire notablement. Les
peintures à haut extrait ont un rôle important à jouer, même si elles sont plus coûteuses et ont un temps de séchage en général plus long.
Ces changements demanderont plusieurs années car l’industrie a à reformuler les gammes. Les produits modifiés présenteront des propriétés
significativement différentes qui demanderont une bonne information de la part des fabricants, et un accompagnement en formation.
L’application de la directive aux peintures de protection (« à fonction spéciale ») et leur possible extension à d’autres peintures industrielles est en cours
d’étude :
La conférence CEPE « Les revêtements à la croisée des chemins, défis et perspectives pour l’Europe (24 - 26 Septembre 2007, Nice/France) examinera,
dans la session revêtements de protection, les revêtements de protection à inclure dans la directive et le calendrier à proposer.
6 - 1 - 2 Certifications
Pour les produits, la FIPEC a publié avec l’ACQPA et le GEPI un nouveau référentiel pour la mise en peinture des bétons de tunnels et de ponts, qui concernera
donc de nombreux chantiers.
Par ailleurs, le programme SPART (Spécifications des Peintures pour l’Armement Terrestre) se poursuit, et la DGA (Direction Générale de l’Armement) pense
d’ores et déjà à l’armée de l’air.
72
Pour les peintres, il est annoncé aux Pays - Bas que la certification environnementale en place dans la réparation automobile et l’industrie du bois pourra être
étendue à d’autres
6 - 1 - 3 Engagements de progrès
Le programme « Coatings Care ». est un engagement de progrès étendu au niveau mondial, qui comporte un ensemble de guides pratiques allant de la production
au transport.
Un nouveau code a été créé à l’initiative et par la FIPEC, relatif à la dimension sociale de l’entreprise. Il permet la mise en oeuvre, au plan mondial, du standard
social SA 8000.
6 - 2 Perspectives par applications
Elles pourront être actualisées par le suivi de conférences spécialisées.
6 - 2 - 1 Secteur automobile
Car Body Painting 2020 (19 - 20 Novembre 2007, Bad Nauheim, Allemagne) : protection contre la corrosion, peintures à effets, économies d’énergie.
6 - 2 - 2 Aéronautique :
Forum international sur la peinture aéronautique et aérospatiale (15 –16 mai 2008, Munich, Allemagne) : Analyse des besoins, contraintes environnementales
en Europe, aux USA et dans les autres pays, nouvelles technologies et produits, expérience des utilisateurs.
6 - 2 - 3 Industrie du bois :
Conférence CEPE (24 – 26 septembre 2007, Nice), session revêtements industriels du bois : Le futur dans la fabrication de mobilier en bois en Europe :
meubles et parquets.
6 - 2 - 4 Tous secteurs :
Congrès FATIPEC organisé par le CORI en 2008 : Innovations récentes et défis futurs pour les industries des peintures et vernis.
Conférence CEPE session perspectives pour les PME : indicateurs, défis, perspectives.
73
6 3 Perspectives par produits et matériels
Quelques informations complémentaires :
a ) Développements dans les peintures poudre :
Selon Oxyplast :
- Cuisson ultra rapide UV,
- Application sur bois,
- Basses températures de polymérisation,
- Tôles façonnables après peinture : revêtement de plaques, en alternative au coil coating, qui demande des fours de grande longueur,
- Peinture poudres bactéricides.
Chez Becker Industrial Coatings, le développement à long terme (5 ans), dans le Centre de Recherches basé en UK, porte essentiellement sur le coil coating
(UV, NIR).
b ) Nanotechnologies
Conférence CEPE : Opportunités en Europe
Eurocoat 2007 : état de l’art, tendances, applications
Les nanotechnologies, dans ces premiers développements, ouvrent des voies nouvelles pour modifier les propriétés des peintures, mais n’ont pas encore
d’incidence sur les métiers.
c ) Matériels d’application :
- Des robots simples sont produits en Italie pour des coûts abordables. Via les intégrateurs d’installations, ils pourraient accélérer l’introduction de ces outils
dans les PME.
- Pour les robots à haute productivité, les recherches portent sur l’amélioration du rôle de l’homme dans la chaîne d’automation et des fonctions de sécurité (en
vue de postes mixtes).
74
7 - CONCLUSIONS
Le contexte réglementaire en Europe et en région wallonne sur la réduction des COV s’intègre dans une démarche continue de protection de l’environnement. Dans
l’application des peintures, l’extension en 2010 de la directive produits accélère les changements déjà observés dans plusieurs pays de l’Europe du Nord.
La réduction des COV s’inscrit dans la recherche d’amélioration de la qualité et de productivité. En effet, les cahiers des charges (performances, coûts) sont plus exigeants et la
concurrence est forte. Les entreprises évoluent vers des marchés à plus forte technicité (par exemple dans l’industrie du meuble).
Dans ce rapport sont analysées les améliorations des matériels dans les technologies actuelles, puis les développements de matériels et de technologies émergentes.
Les exemples de matériels et produits nouveaux présentés ici ne sont pas exhaustifs, et les produits, les réalisations et les développements non cités pourront être présentés dans
le suivi prévu pour la veille technologique.
Les améliorations de matériels, et les changements de technologie demandent des compétences techniques accrues, au niveau du responsable d’installation et de l’opérateur
peintre. Elles portent sur la sélection de nouveaux équipements, leur mise en œuvre, l’optimisation de leur utilisation, leur maintenance et leur rentabilisation globale. Par
ailleurs, l’acquisition par les peintres de compétences multiples peut conduire à modifier l’organisation.
Par rapport à ces compétences, les entreprises observent une pénurie de personnel qualifié.
Pour mener à bien les changements, il est de plus en plus nécessaire de faire preuve d’adaptabilité et d'ouverture aux sources d’information et de progrès. Les solutions sont
trouvées et mises en place en faisant coopérer les différents intervenants (fournisseurs de peintures et de matériels d’application, centres techniques, instituts de formation).
75

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