Leçon 11.1RevêtirChapitre 11 · Revêtements et finition de surface

La peinture au pistolet

De la peinture liquide atomisée en un brouillard fin qui sèche ou polymérise

La peinture au pistolet transforme la peinture liquide en un brouillard fin et la dépose sur une surface en un film mince et régulier. La couleur brillante d'une carrosserie est projetée ainsi, surtout par des robots. C'est l'un des moyens les plus courants de colorer les produits et de les protéger de la rouille et des intempéries.

Photo : KelvinJM, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Peinture au pistolet · pistolet pneumatique, flux d'air de la cabine et couches finiesLes numéros cerclés correspondent aux étapes ci-dessous. L'encart montre les couches finies en coupe, pas à l'échelle.

Comment ça marche

Préparer la surface. Éliminer l'huile et la poussière, poncer légèrement pour que la peinture accroche, et masquer (couvrir de ruban et de papier) les zones qui doivent rester nues. La plupart des défauts de peinture commencent par une surface sale.
Remplir le pistolet et brancher l'air. La peinture, diluée à la bonne viscosité (résistance à l'écoulement), va dans le godet. Un flexible amène l'air comprimé, et de petits boutons règlent le débit de peinture, la largeur du jet et la pression d'air.
Atomiser la peinture. En appuyant sur la gâchette, un mince filet de peinture sort de la buse produit (la buse de peinture). Des jets d'air de la tête d'air le brisent en minuscules gouttelettes : c'est l'atomisation.
Pulvériser par passes régulières. Tenez le pistolet perpendiculaire à la surface, généralement à environ 15–20 cm. Déplacez-le à vitesse constante et recouvrez chaque passe d'environ la moitié, pour que le film soit uniforme.
Construire le film humide. Les gouttelettes se déposent, fusionnent et s'étalent en un film humide lisse, généralement de 15–50 µm (micromètres, millièmes de millimètre) par couche. Les gouttelettes qui manquent la pièce, appelées excès de pulvérisation (overspray), sont aspirées vers le bas par le flux d'air de la cabine jusqu'à des filtres.
Laisser évaporer et polymériser. Entre les couches, le solvant ou l'eau s'évapore pendant quelques minutes (temps de flash). Le film durcit ensuite à l'air ou au four : vers 60 °C dans les ateliers de réparation, environ 130–150 °C sur les lignes automobiles.

Les autres pistolets ne changent que l'atomiseur. Les pistolets HVLP (grand volume, basse pression) utilisent beaucoup d'air à basse pression, ce qui réduit l'excès de pulvérisation. Les pistolets airless pompent la peinture à très haute pression à travers un minuscule orifice, ce qui convient aux murs et aux charpentes métalliques. Les lignes automobiles utilisent des cloches rotatives électrostatiques : une coupelle tournant à des dizaines de milliers de tours par minute projette des gouttelettes chargées électriquement. La carrosserie est mise à la masse (reliée à la terre) et les attire donc.

Chiffres clés

Matériaux: Peintures liquides, sous-couches, laques et vernis, en phase solvant ou aqueuse ; appliqués sur métal, plastique, bois et composites
Pièces typiques: Carrosseries, mobilier, électroménager, carters de machines, avions, vélos
Taille de pièce: De petits supports à des avions entiers ; la taille de la cabine fixe la limite
Précision: Épaisseur de film généralement de 15–50 µm par couche ; les robots la tiennent à environ ±5–10 µm, à la main cela dépend du peintre
État de surface: De mat à brillant miroir ; généralement une fine ondulation de « peau d'orange », polie sur les travaux haut de gamme
Taille de série adaptée: D'une simple réparation à des centaines de carrosseries par équipe
Coût d'outillage et de machine: Un pistolet manuel coûte de dizaines à centaines de dollars, une cabine professionnelle des dizaines de milliers ; l'atelier de peinture d'une usine automobile peut coûter des centaines de millions
Vitesse: De quelques secondes à quelques minutes par couche à la main ; une ligne automobile peint environ une carrosserie par minute ; la cuisson dure environ 20 à 40 minutes

Atouts et limites

Atouts

Fonctionne sur presque tous les matériaux, toutes les tailles et toutes les formes
N'importe quelle couleur, brillance ou effet, y compris les finitions métallisées et nacrées
Peu cher pour démarrer, et les couleurs se changent vite
Rapide et très répétable avec des robots et des cloches électrostatiques

Limites

L'excès de pulvérisation gaspille de la peinture : un pistolet pneumatique basique peut en déposer bien moins de la moitié sur la pièce
Les peintures en phase solvant dégagent des COV (composés organiques volatils) : cabines, filtres et masques sont nécessaires
Chaque couche est mince, et les arêtes vives et les creux profonds reçoivent moins de peinture
À la main, la qualité dépend du savoir-faire et de la propreté : coulures, peau d'orange et poussières sont des défauts courants

Où on l'utilise

AutomobileCarrosseries (apprêt, base, vernis), pare-chocs, réparations en carrosserie
AéronautiqueDécors d'avions (schémas de peinture), apprêts anticorrosion sur les cellules d'avions
Mobilier et boisArmoires et tables laquées, guitares et pianos
Machines et électroménagerTracteurs, machines-outils, lave-linge, carters d'outils électroportatifs
ConstructionPoutres en acier et ponts, murs et plafonds pulvérisés au pistolet airless
Biens de consommationVélos, coques plastiques de téléphones et d'ordinateurs portables, jouets

Comment le reconnaître

Un film lisse qui cache le matériau ; dans un reflet, on voit souvent une fine ondulation de « peau d'orange », comme la peau d'une orange.
Une peinture plus mince sur les arêtes vives et dans les angles profonds, et parfois des coulures ou des affaissements (gouttes) sur les faces verticales.
Un éclat montre les couches en coupe : métal nu, puis apprêt, couleur et vernis.
Des lignes de masquage nettes là où deux couleurs se rencontrent, parfois avec une minuscule crête de peinture.

À comparer avec

Thermolaquage11.2projette une poudre sèche chargée et la fait fondre dans un four ; plus épais et plus résistant, sans solvants, mais surtout pour les pièces métalliques qui tiennent dans un four.Sérigraphie11.3pousse l'encre à travers un pochoir pour imprimer un motif au lieu de couvrir toute une surface.Projection thermique11.10projette des gouttelettes de métal ou de céramique fondus pour résister à l'usure et à la chaleur, plutôt que de peindre.

À regarder

Pittsburgh Spray Equipment Co · Comment régler le débit de produit, la largeur du jet et la pression d'air, et le geste de base de la pulvérisation

Behind the Scenics · Les parties d'un pistolet HVLP et le rôle de chacune

Graco Industrial Equipment · Comment une cloche rotative atomise la peinture et la charge sur les lignes d'usine

Process Factory • Production Lines & Factories · Des robots peignent des carrosseries, et les fours qui font polymériser chaque couche

Voir de vraies photos

Wikipédia : Spray painting — panorama de la pulvérisation HVLP, airless et électrostatique, des cabines de peinture et de la sécurité
Recherche de photos sur Wikimedia Commons

À retenir

Un pistolet utilise de l'air, de la pression ou une cloche rotative pour briser la peinture en gouttelettes qui se déposent en film mince.
De bons résultats viennent d'une surface propre, de passes régulières et d'une cabine qui aspire l'excès de pulvérisation.
L'excès de pulvérisation est la principale perte ; les méthodes HVLP et électrostatiques déposent davantage de peinture sur la pièce.