Nettoyage de soudure en acier inoxydable : comparaison de trois méthodes éprouvées

Pourquoi faut-il nettoyer à fond les soudures en acier inoxydable après un soudage TIG ? Deux raisons valables plaident en ce sens. Premièrement, c’est tout simplement plus esthétique. Deuxièmement, et c’est bien plus important : un nettoyage correct des soudures empêche la corrosion, c’est-à-dire la dégradation à long terme de l’acier inoxydable. Il ne reste donc plus qu’à trouver la meilleure façon de nettoyer les soudures en acier inox.

En principe, il existe trois méthodes éprouvées pour éliminer les couleurs de revenu d’une soudure TIG en acier inoxydable :

1. La méthode chimique, qui implique l’utilisation d’un liquide de décapage agressif composé d’acide fluorhydrique, d’acide nitrique et d’acide sulfurique.
2. La méthode mécanique qu’est le brossage à la main, par exemple avec une brosse en acier inoxydable, des brosses rotatives en plastique ou des chiffons en non-tissé.
3. La méthode électrochimique, qui implique l’utilisation d’électricité et d’un liquide électrolytique.

Les trois méthodes ont toutes leur raison d’être et fonctionnent théoriquement selon le même principe : la couche passive détruite par la chaleur de l’arc électrique pendant le soudage, est restaurée. Pour comprendre ce qu’il se passe exactement, il faut aller regarder sous la surface de l’acier inoxydable.

Soudure TIG en acier inoxydable avant et après le nettoyage:

Longue vie à la couche passive !

L’acier inoxydable, également appelé acier au nickel, acier au chrome-nickel, acier inoxydable ou inox, a généralement une teneur en chrome supérieure à 12,5 % et une teneur en carbone inférieure à 1,2 %. Lorsque le chrome contenu dans l’acier inoxydable entre en contact avec l’oxygène, une fine couche d’oxyde de chrome, également appelée couche passive, se forme. Ce processus de passivation empêche l’oxydation et la corrosion. C’est donc la couche passive qui rend ce type d’acier inoxydable.

La couche passive de l’acier inoxydable ne peut être que très difficilement détruite, sauf si un arc électrique d’un système de soudage TIG, dont la température peut atteindre 10 000 degrés, la touche et que cette couche passive est exposée à de l’oxygène immédiatement après. C’est ainsi qu’apparaissent les couleurs de revenu typiques qui montrent que la couche passive a été détruite.

Une porte d’entrée pour la rouille

La structure de la surface de l’acier inoxydable présentant des couleurs de revenu est plus rugueuse et donc sujette à la corrosion. Autrement dit, l’acier normalement inoxydable est donc susceptible de rouiller aux endroits où la couche passive a été détruite. À partir de là, la rouille peut continuer à ronger l’acier. De plus, les surfaces rugueuses des endroits présentant des couleurs de revenu sont un lieu de prédilection pour les bactéries, ce qui est particulièrement problématique dans les applications où les normes d’hygiène les plus strictes sont exigées, comme dans le secteur de la santé ou de la transformation des aliments.

Mais laquelle de ces méthodes de nettoyage des soudures en acier inoxydable est la meilleure ? Pour choisir, il nous faut dans un premier temps nous pencher sur ce qui les différencie les unes des autres.

Nettoyage chimique des soudures en acier inoxydables : le décapage

Les personnes souhaitant nettoyer des soudures en acier inoxydable ont surtout besoin d’une chose : beaucoup de chimie. Les liquides ou pâtes de décapage sont composés d’un mélange d’acide fluorhydrique, d’acide nitrique et d’acide sulfurique. Ils sont la plupart du temps mis en contact avec la soudure TIG par le biais d’un bain de décapage, d’une pulvérisation ou également à l’aide d’un pinceau. Une fois que le décapage a éliminé les couleurs de revenu, il faut encore patienter plusieurs instants avant que la couche passive ne se reforme. Ainsi, ces endroits sont à nouveau protégés de la corrosion.

L’avantage principal du décapage est que cette méthode est très minutieuse. Un autre avantage important réside dans le fait que les bains de décapage industriels permettent de nettoyer simultanément de grandes surfaces de métaux et plusieurs soudures.

L’inconvénient majeur du nettoyage chimique est la toxicité des décapants pour le corps humain et l’environnement : ils attaquent la peau, les yeux et les voies respiratoires et peuvent également endommager durablement les organes internes. Il en résulte des frais consécutifs élevés, liés à la sécurité au travail et à l’élimination correcte du décapant.

Nettoyage mécanique des soudures en acier inoxydable

Il est également possible de nettoyer les soudures en acier inoxydable de façon mécanique, par exemple au moyen de brosses en acier inoxydable, de brosses rotatives en plastique montées sur des perceuses ou des visseuses sans fil, ou simplement avec un chiffon non-tissé. Cela demande toutefois presque toujours un effort physique. Le principal avantage du nettoyage mécanique : le coût d’achat relativement faible des appareils et des matériaux auxiliaires utilisés.

D’un autre côté, l’élimination des couleurs de revenu au moyen de brosses ou de non-tissé prend du temps. À cela s’ajoute le risque d’abîmer les soudures TIG et le matériau de base par des rayures, notamment si la personne qui effectue le nettoyage n’est pas formée à cette tâche. Il existe cependant un argument de poids contre le nettoyage mécanique des soudures : avec cette méthode il n’est pas possible d’atteindre tous les coins et recoins, et la corrosion peut alors continuer à ronger le métal.

Comme pour le décapage, la couche passive ne se rétablit qu’un certain temps après l’élimination mécanique des couleurs de revenu de la soudure. Cette méthode est donc le plus souvent utilisée par les particuliers ou dans les petites entreprises qui ne nettoient les soudures en acier inoxydables que de temps en temps.

Nettoyage électrochimique des soudures en acier inoxydable : machine de nettoyage des soudures professionnelle

Les machines de nettoyage des soudures sont des appareils permettant de nettoyer les soudures en acier inoxydable de façon rapide, sûre et minutieuse. Pour un nettoyage électrochimique de soudures en acier inoxydable, il faut, outre une machinede nettoyage de soudure, un liquide électrolytique et du courant alternatif. Le liquide électrolytique est alors simplement appliqué sur les soudures TIG ou les surfaces en acier inoxydable à nettoyer.

Ensuite, le processus fonctionne de manière similaire au soudage : la pièce présentant une soudure à nettoyer est reliée à la machine de nettoyage par le biais d’un câble de mise à la masse. Il suffit ensuite de passer le pinceau en fibres de carbone ou le patin de nettoyage raccordé au pôle positif de la machine de nettoyage des soudures sur la soudure humidifiée avec du liquide électrolytique. C’est le courant alternatif qui effectue la plus grande partie du travail en alternant entre polarisation cathodique et anodique. Les couleurs de revenu sont ainsi éliminées sans que la surface de l’acier inoxydable ne soit modifiée ou endommagée.

De plus, lors de l’évaporation du liquide électrolytique, de l’oxygène se dégage et se combine immédiatement avec le chrome contenu dans l’acier inoxydable pour former une couche passive protectrice. Le nettoyage et la restauration de la couche passive, également appelé passivation, s’effectuent ainsi tous deux en une seule étape. Contrairement au décapage ou au nettoyage de soudure mécanique, il n’est pas nécessaire d’attendre que la couche de passivation se reconstitue lentement d’elle-même.

Vous pourrez également découvrir comment les machines de nettoyage des soudures sont utilisés pour le nettoyage électrochimique des soudures TIG dans la vidéo sur les nouvelles machines de nettoyage MagicCleaner 150 ou 300 (beide Videos einfügen) :

Nettoyage des soudures : quelle méthode est la meilleure ? 

Fondamentalement, les trois méthodes abordées ont leur raison d’être :

Le nettoyage chimique des soudures / décapage est utile pour certains processus de production systématisés. L’inconvénient de cette méthode : l’incompatibilité entre le décapant et l’Homme/l’environnement, et les coûts qui en découlent.

Les avantages du nettoyage mécanique résident dans les faibles coûts d’acquisition des brosses en acier inoxydable ou non-tissés. Les inconvénients : la technique prend du temps et n’est pas fiable à 100 %.

Le nettoyage électrochimique des soudures en acier inoxydable peut être effectué de façon rapide, simple et minutieuse, même en dehors des ateliers. L’élimination des couleurs de revenu et la passivation sont toutes deux effectuées en une seule étape. L’essentiel est d’avoir la bonne machine de nettoyage des soudures à disposition.

Qu’est-ce qu’une bonne machinede nettoyage des soudures ?

Tous ceux qui s’intéressent à un système de nettoyage des soudures devraient prendre certaines caractéristiques qualitatives essentielles en considération lors du choix de l’appareil adéquat :

• Savoir-faire approfondi du fournisseur dans le domaine du soudage
• Utilisation simple et intuitive
• Machine prête en quelques étapes
• Utilisation économe du liquide électrolytique / dosage simple et précis
• Faible consommation d’énergie
• Boîtier robuste et poids le plus faible possible
• Accessoires de qualité pour différentes utilisations
• Réseau de revendeurs et de services au niveau régional, disponible facilement

Avec les modèles MagicCleaner 150 et MagicCleaner 300, Fronius a lancé en février 2022 une nouvelle génération de systèmes multifonctionnels pour le nettoyage électrochimique des soudures en acier inoxydable.

Outre le nettoyage des soudures en acier inoxydable et la passivation, les nouveaux machines MagicCleaner sont également adaptés au polissage et au marquage. Le processus de polissage permet de faire briller les surfaces en acier inoxydable de façon uniforme. La fonction de marquage du MagicCleaner offre la possibilité de marquer durablement les surfaces en acier inoxydable, constituant ainsi une alternative au collage ou à la gravure laser.

Vous trouverez plus d’informations concernant les nouvelles machines MagicCleaner sur la page : https://www.fronius.com/magiccleaner