Techniques de peinture pour la réparation en carrosserie: plus qu'une question d'esthétique

Plus on reporte le traitement, plus la réparation est complexe (et coûteuse)

La technologie de la peinture dans la réparation des carrosseries automobiles est devenue une activité très rentable et (donc) coûteuse. De nouveaux développements apparaissent constamment, allant des nouveaux systèmes de peinture et des processus de séchage à la gestion numérique des couleurs et aux plates-formes logicielles pour les systèmes de peinture. Les concepts clés sont une correspondance parfaite des couleurs, des délais d'exécution courts et des coûts énergétiques faibles.

Multifonctionnelle

Comme la couleur et la brillance déterminent en grande partie l'attrait visuel d'une voiture, les constructeurs automobiles investissent massivement dans des expériences sur les couleurs et les technologies de peinture. Mais l'esthétique ne suffit pas. Par exemple, les peintures automobiles constituent la première barrière contre les influences extérieures telles que les rayons UV, la corrosion, les éclats de pierre et les intempéries. En outre, une peinture de haute qualité prolonge la durée de vie du véhicule, ce qui a un effet positif sur sa valeur résiduelle.

Réparation de la peinture

Les dégâts de peinture sont le cauchemar de tout amateur de voitures bien pensant: la corrosion et la rouille guettent et les petits dégâts de peinture peuvent s'aggraver en raison des différences de température, de l'humidité et/ou de la pollution. Plus le traitement est retardé, plus la réparation est complexe (et coûteuse). Heureusement, là aussi, la technologie n'est pas en reste.

Types de laques

La technologie des peintures comprend deux catégories: les laques à base de solvant (à séchage rapide) et les laques à base d'eau. Il existe en outre des composants fonctionnels/substances auxiliaires (additifs) qui sont ajoutés pour améliorer, par exemple, le temps de séchage, la brillance, la dureté ou la durabilité. Ils ne constituent pas une catégorie distincte car ils peuvent être ajoutés aux laques à séchage rapide et aux laques à base d'eau.

Apprêt

Elle assure l'adhérence entre le métal nu ou dénudé et la couche suivante, mais surtout la protection contre la corrosion. En raison de ses propriétés acides, un apprêt ne peut pas être complété par une couche de base (couche de couleur). Il existe des apprêts à un ou deux composants.

Agent de surface

L'agent de surface assure l'adhérence de l'apprêt, l'égalisation et la préparation de la couche de base. Cet "apprêt" ne convient pas au métal nu, mais peut être recouvert d'une couche de base. Généralement 2K, parfois 1K pour les petites réparations.

Primaire-surfaceur

Cette combinaison des deux couches de base mentionnées ci-dessus améliore l'adhérence des couches de peinture (primaire) et remplit et nivelle les petites irrégularités de la surface (surfacer).

Couche de base

Donne au véhicule sa couleur actuelle:

• laque de base à base de solvant: de moins en moins utilisée sous l'influence de la législation environnementale;
• laque de base à base d'eau: respectueuse de l'environnement, séchage rapide et bon pouvoir couvrant.

Vernis ou vernis transparent

Protège la couche de base contre les rayures, les rayons UV et les intempéries, et lui confère un aspect brillant. On distingue:

• vernis 2K ou vernis transparent (à séchage rapide): ce sont les plus utilisés, ils sont durables et résistants à l'abrasion. Selon le procédé, il peut être séché de plusieurs façons (par chauffage, IR ou à l'air);
• le vernis mat ou soyeux: il est utilisé pour les finitions mates. Le vernis mat contient de la silice qui réduit la brillance et donne un aspect mat.

Un vernis de haute qualité prolonge considérablement la durée de vie et a un effet positif sur la valeur résiduelle

Vernis et peintures 1K

Ces peintures et vernis monocouche n'ont pas besoin d'un agent de durcissement ou d'un second composant pour sécher ou durcir. Elles sont utilisées pour les petites réparations, mais sont moins durables que les produits 2K. Ce type de peinture peut également appartenir aux deux catégories, en fonction de sa composition.

Peintures à effets spéciaux

Exemples:

• les peintures nacrées, métalliques ou xirallic: elles contiennent des pigments qui donnent des effets visuels spéciaux (dynamique, aspect luxueux);
• les peintures flip-flop ou caméléon: elles changent de couleur en fonction de l'angle d'observation; elles sont notamment utilisées pour le tuning.

Application de la peinture

Pulvérisation par pistolet airless air-assisté

Cette méthode garantit un mélange contrôlé de la peinture et de l'air et donc une pulvérisation optimale. Un coussin/sac d'air soutient le pistolet de pulvérisation et favorise une pulvérisation précise. La pression et le mouvement contrôlés réduisent également le risque d'endommager la surface.

Pulvérisation HVLP

La technique HVLP (High Volume Low Pressure) consiste à pulvériser de la peinture avec beaucoup d'air à basse pression, ce qui réduit l'atomisation et garantit une meilleure adhérence. Cette technique est donc plus efficace et plus respectueuse de l'environnement que les méthodes conventionnelles.

Technologie des fours ou des infrarouges

L'utilisation de fours ou d'émetteurs infrarouges accélère le processus de séchage. Les peintures/véhicules peuvent ainsi être séchés/finis plus rapidement, ce qui réduit les délais d'exécution et augmente la productivité. Toutefois, les fours et les émetteurs infrarouges peuvent entraîner des coûts importants.

Prétraitement de la surface

L'application préalable d'une couche de base ponçable ou d'un apprêt/pré-polissage permet aux couches de peinture suivantes de mieux adhérer. Cela permet d'obtenir une finition uniforme et serrée, sans boursouflures, cercles ou bords qui se détachent.

Gestion numérique des couleurs

Le passage du mélange manuel à la gestion numérique des couleurs s'est fait progressivement à partir des années 1990, mais il a pris un nouvel essor au début de ce siècle sous l'influence d'exigences de plus en plus strictes en matière de qualité et d'environnement, entre autres.

Visualisation AR/VR et 3D

Les concepteurs et les clients peuvent visualiser les couleurs et les finitions de peinture sur une voiture virtuelle en 3D, y compris les reflets et la lumière ambiante. Le pulvérisateur peut voir si la couleur correspond directement au véhicule à l'aide d'une tablette ou de lunettes AR. Certains fabricants de peinture utilisent ainsi une technique dite de rendu qui rend les couleurs numériquement visibles.

Base de données des couleurs basée sur le cloud

Les personnes concernées ont accès à des recettes de couleurs actualisées via le cloud, ce qui facilite la recherche de la bonne couleur. Les systèmes utilisent l'intelligence artificielle (IA) pour améliorer la formulation des couleurs et faire des suggestions sur la base de données historiques et/ou de résultats de mesures.

Formulation et correspondance numériques des couleurs

Après la mesure de la couleur, le logiciel sélectionne automatiquement la meilleure formule/recette en fonction du type de peinture, du support et des conditions environnementales. Avant de mélanger la laque, il est possible de vérifier à l'écran la couleur de la laque, le niveau de brillance et les effets métalliques.

Systèmes de mélange automatisés

Un distributeur automatique mélange les couleurs de manière entièrement automatique sur la base d'une formule ou d'une recette, ce qui permet d'éviter les erreurs de mélange et d'améliorer le processus de travail. Le système est directement relié au logiciel de gestion des couleurs, ce qui garantit la cohérence et la traçabilité.

Développements technologiques

Les innovations dans le domaine des revêtements automobiles sont un exemple classique de l'interaction entre le design et la technologie: le design détermine l'aspect, l'expérience de la couleur et l'émotion, la technologie les traduit en solutions réalisables, durables et reproductibles. En voici une sélection.

Apprêts hybrides

Les apprêts hybrides combinent les propriétés des 'apprêts ponçables' et des techniques 'mouillé sur mouillé' et assurent un bon remplissage du support et une bonne adhérence. Ils sont ponçables après séchage, mais, s'ils sont appliqués correctement et dans les délais impartis, ils peuvent également être retouchés directement sans étape de ponçage intermédiaire. Ce type d'apprêt convient aussi bien aux réparations ponctuelles qu'à la restauration de panneaux entiers.

Les innovations dans le domaine des revêtements automobiles sont un exemple classique de l'interaction entre la conception et la technologie

Systèmes à basse température

Ces systèmes de peinture pour les couches d'apprêt, de base et transparentes ont été spécialement développés pour permettre le séchage et le durcissement à des températures plus basses (40 à 60 °C ou même à température ambiante); les paramètres critiques sont ici la température et l'humidité ambiantes. Ces systèmes conviennent aux pièces sensibles à la chaleur telles que les pare-chocs en plastique, les capteurs et les composants des véhicules électriques.

Durcissement à l'air

Dans ce procédé, la peinture durcit par évaporation ou par réaction chimique avec l'air ambiant, sans nécessiter de chaleur (four ou IR). Les systèmes modernes utilisent des accélérateurs ou des liants à séchage rapide, ce qui permet à la laque de sécher sous l'effet de la poussière et de pouvoir être repeinte rapidement. Le séchage à l'air est généralement utilisé pour les réparations ponctuelles et les systèmes de peinture à service rapide (voir encadré), mais aussi, de plus en plus, pour les réparations traditionnelles.

Systèmes de peinture à service rapide
Ces systèmes de peinture - également appelés systèmes de peinture express - sont destinés aux réparations ponctuelles ou partielles et permettent de réparer les dégâts en un jour ouvrable. Grâce à des liants et des durcisseurs à séchage rapide, le durcissement ne prend que 15 à 30 minutes à température ambiante ou à l'aide d'une chaleur supplémentaire (lampe IR). Cette technique est principalement utilisée pour les petites réparations sur la partie inférieure de la voiture; la qualité technique est comparable à celle des systèmes conventionnels.

Techniques 'mouillé sur mouillé'

Ici, la nouvelle couche de peinture est appliquée avant même que la couche précédente ne soit complètement durcie/sèche. Cela permet de gagner 50% de temps, pour autant que les conditions suivantes soient remplies:

• une bonne extraction, une bonne ventilation et une bonne gestion de la poussière;
• la première couche doit être suffisamment perméable à la vapeur pour permettre aux solvants de s'échapper (temps d'évaporation);
• l'épaisseur de la couche doit être conforme aux spécifications du système de laque/peinture: des couches trop épaisses peuvent entraîner des coulures/affaissements, des craquelures ou un mauvais durcissement.

Cette technique est utilisée pour les pièces e-coat, les couches de base sur l'apprêt et comme couche intermédiaire pour les peintures 2K ou transparentes.

Plateformes logicielles pour les systèmes de peinture automobile

Ces plateformes permettent de collecter, d'analyser et de visualiser les données relatives au processus de pulvérisation lui-même, à la traçabilité, au contrôle de la qualité et à la planification. Cela permet un pilotage ciblé grâce à

• la surveillance en temps réel des processus d'application de la peinture en se concentrant sur des paramètres tels que la température, la viscosité et/ou l'épaisseur de la couche;
• l'analyse des performances des laques utilisées par lot, couleur ou ligne, et la détection précoce des écarts ou des erreurs;
• l'enregistrement des lots de laques, de durcisseurs et d'additifs utilisés;
• pistes d'audit pour la certification et la normalisation (par exemple ISO 9001, IATF 16949).

Cela est rendu possible, entre autres, par les systèmes MES (lien entre l'ERP et la production), les systèmes SCADA (visualisation en temps réel et surveillance des processus), les plateformes IIoT (collecte et analyse des données des capteurs) et les plateformes basées sur l'IA: optimisation des réglages et prédiction des défaillances.

Optimisation du flux de travail

Dans les ateliers de carrosserie 'classiques', bien que l'automatisation ne soit pas aussi avancée que chez les équipementiers et dans les grands ateliers de peinture industrielle, les systèmes semi-automatisés sont déjà largement utilisés: l'application de la peinture est plus rapide et plus cohérente, tandis que l'opérateur conserve la possibilité d'effectuer les ajustements nécessaires. Les robots sont également utilisés pour des travaux répétitifs, par exemple sur des véhicules de flotte ou des pièces standard telles que des pare-chocs. Cependant, dans ce type d'activité, l'automatisation est et reste complexe en raison de la recherche permanente du bon équilibre entre le niveau d'investissement et le rendement réel pour l'entreprise.

En collaboration avec Axalta Coatings Systems Belgium, BASF Coatings Services et PPG Automotive Refinish