La présente invention a pour objet un dispositif pour le traitement électrochimique, notamment localisé, d'un substrat conducteur par déplacement sur ledit substrat, et utilisable en toutes positions.

Un tel dispositif permet notamment de réaliser des revêtements métalliques formés par voie électrochimique et d'effectuer des rechargements localisés ou des retouches sur des surfaces métalliques. Dans l'industrie automobile, aéronautique ou ferroviaire, il arrive fréquemment que des surfaces doivent être préparées avant assemblage ou avant un autre traitement de surface. Dans ces industries et dans de nombreuses autres, parmi lesquelles la plasturgie ou la mécanique, il arrive aussi que des pièces ou des surfaces métalliques subissent une usure, des rayures, des éraflures ou des atteintes de corrosion qui justifient de telles retouches métalliques localisées.

On connaît déjà de tels dispositifs de traitement électrochimique tels que par exemple des dispositifs du type tampon, ainsi que des dispositifs faisant appel à des chambres ou des cellules à circulation d ' électrolyte ou à des gels afin d'éviter des écoulements d ' électrolyte .

Ces dispositifs présentent cependant toujours des risques d'écoulement lors du traitement, liés à la qualité de l'étanchéité assurée par les joints ou lors du nettoyage après traitement (dans le cas des gels) , et des risques liés à l'uniformité du traitement.

Ainsi, les fuites d ' électrolyte notamment lors du déplacement du dispositif sur le substrat présentent un réel danger pour les zones voisines ne devant pas être traitées et pour l'opérateur, en raison du caractère souvent corrosif des électrolytes utilisés.

D'autre part, on connaît par le document EP 0 663 461, un dispositif de traitement électrochimique qui comprend une enveloppe pourvue d'une ouverture et définissant un espace, une électrode disposée dans cet espace et destinée à être reliée à l'une des bornes d'une source de courant électrique, le substrat conducteur étant destiné à être relié à l'autre borne de cette source, et une alimentation d ' électrolyte et une sortie d ' électrolyte , toutes deux en communication avec ledit espace .

Toutefois, ce dispositif présente des inconvénients en ce que le même outil ne peut être utilisé sur des surfaces à traiter différentes, telles que des surfaces planes et des surfaces de forme convexe.

De plus, ce dispositif de permet pas toujours de fixer avec précision ni de maintenir le débit d' électrolyte qui est pourtant une caractéristique déterminante pour la qualité du traitement électrochimique.

L'objectif de la présente invention est donc de palier les inconvénients susmentionnés et de proposer un dispositif pour le traitement électrochimique qui permette d'obtenir une qualité de dépôt améliorée tout en étant utilisable dans différentes configurations de surfaces à traiter.

A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif pour le traitement électrochimique, notamment localisé, d'un substrat conducteur par déplacement sur ledit substrat et utilisable en toutes positions, comprenant, une tête, une alimentation et une sortie d' électrolyte comprenant chacune un tube souple,

la tête comprenant une enveloppe pourvue d'une ouverture et définissant un espace, une électrode disposée dans cet espace et destinée à être reliée à l'une des bornes d'une source de courant électrique, le substrat conducteur étant destiné à être relié à l'autre borne de cette source, une portion de l'alimentation d ' électrolyte et une portion de la sortie d ' électrolyte, toutes deux en communication avec ledit espace, et un corps en matière absorbante, souple, non conductrice de l'électricité et perméable aux gaz et aux liquides, ce corps étant en contact avec ladite électrode et obturant ladite ouverture en faisant saillie hors de cette dernière,

le dispositif comprenant en outre deux pompes péristaltiques , une première pompe montée sur ladite alimentation d ' électrolyte et une deuxième pompe montée sur ladite sortie d ' électrolyte , le débit de la deuxième pompe étant supérieur à celui de la première pompe de manière à créer une dépression dans ledit espace de ladite tête,

caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre un manche sur lequel ladite tête est destinée à être fixée, et comprenant une enveloppe, une portion de l'alimentation d' électrolyte et une portion de la sortie d' électrolyte destinées à être raccordées respectivement sur les portions de l'alimentation d' électrolyte et de la sortie d' électrolyte de ladite tête, la tête dudit dispositif est amovible dudit manche,

lesdites première et deuxième pompes comprennent deux rotors pourvus de galets périphériques et montés axialement sur un arbre apte à être amené en rotation par un moteur sans balais, les galets de l'un des rotors coopérant avec le tube souple de l'alimentation d ' électrolyte et les galets de l'autre rotor coopérant avec le tube souple de la sortie d' électrolyte, et les diamètres desdits rotors et/ou desdits tubes souples étant choisis pour créer ladite dépression dans ledit espace

et en ce que le dispositif comporte en outre un débitmètre permettant de régler et contrôler le débit de ladite première pompe ainsi que le débit de 1 ' électrolyte dans la portion d'alimentation d' électrolyte de ladite tête.

Le dispositif selon l'invention permet un traitement électrochimique de qualité, grâce à la maîtrise du débit de 1 ' électrolyte, tout en étant utilisable sur une grande variété de surfaces à traiter. La tête du dispositif est agencée de sorte que 1 ' électrolyte parvenant dans l'espace intérieur de la tête est en partie retenu par le corps en matière absorbante avec lequel il entre en contact, assurant ainsi une continuité électrique entre l'électrode et le substrat conducteur à traiter. Par ailleurs, en raison de la dépression régnant au sein de cet espace, il y a aspiration en continu de l'excédent d ' électrolyte . L ' électrolyte se trouve ainsi renouvelé en continu, ce qui contribue à la dissipation de la chaleur générée par le traitement électrochimique. En outre, et toujours en raison de cette dépression, il y a aspiration en continu d'air extérieur au travers de toute la masse du corps en matière absorbante, ce qui limite tout écoulement intempestif par ladite ouverture et ce, quelle que soit la position d'utilisation du dispositif. En outre, cette aspiration d'air assure le refroidissement partiel de 1 ' électrolyte s 'échauffant sous l'application de courants d'intensité élevée.

Selon un mode de réalisation du dispositif de l'invention, ladite portion d'alimentation d ' électrolyte de la tête débouche dans ledit espace au voisinage dudit corps en matière absorbante, étant précisé que la portion d'alimentation d ' électrolyte comprend de préférence au moins un perçage pratiqué dans l'électrode et débouchant à la surface de cette électrode, au niveau de la zone de contact de cette dernière avec ledit corps en matière absorbante. De la sorte, 1 ' électrolyte, dès sa sortie de l'alimentation d' électrolyte, parvient directement sur le corps en matière absorbante pour se répandre uniformément dans toute la masse de ce corps. En outre, ladite portion de sortie d ' électrolyte de la tête prend naissance dans ledit espace de préférence au voisinage dudit corps en matière absorbante.

La matière absorbante constituant le corps mis en œuvre dans la tête du dispositif de l'invention pourra notamment être en un matériau présentant des propriétés de résistance chimique à l'égard de 1 ' électrolyte et de résistance thermique dans la plage de température de travail (de 15 DEG C à 60 DEG C) . Cette matière devra en outre être non conductrice de l'électricité et perméable aux gaz et aux liquides ; enfin, elle devra être choisie pour ne pas rayer le substrat à traiter. Il pourra s'agir par exemple de ouate de polyester ou encore d'une matière textile, tissée ou non tissée, constituée de fibres ou de feutre de nylon.

On ajoutera que la source de courant électrique pourra être une source de courant puisé ou de courant continu.

On choisira la forme de la face avant de l'électrode en contact avec le corps en matière absorbante en fonction des applications envisagées.

Par exemple, la face avant de l'électrode peut être plane si le dispositif est destiné à être utilisé pour traiter une surface plane, convexe ou présentent une arête.

Alternativement, la face avant de l'électrode présente une surface convexe, par exemple une surface bombée ou même une section en équerre. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté pour le traitement de surfaces concaves, par exemple une cornière .

De plus, on peut prévoir de fixer l'électrode de la tête en deux points, et d'améliorer ainsi sa tenue.

La tête du dispositif est destinée à être fixée sur le manche, de façon à ce que les portions respectives de l'alimentation et de la sorties d' électrolyte desdits manche et tête viennent en regard les unes de autres et raccordées de façon à former une alimentation et une sortie d' électrolyte traversant la tête et le manche.

Le fait que la tête soit amovible du manche du dispositif permet d'utiliser le même dispositif sur différents types de surfaces à traiter, en changeant la tête du dispositif ou en modifiant son adaptation sur la manche. De préférence, l'extrémité de la tête par laquelle elle est destinée à être fixée sur le manche présente une surface pleine .

L'utilisateur adaptera ainsi la forme et la taille de la tête du dispositif en fonction de la surface à traiter.

Ainsi, selon un mode de réalisation de l'invention, la tête et le manche dudit dispositif sont coaxiaux, ce mode de réalisation étant particulièrement adapté au traitement des surfaces planes.

Alternativement, la tête et le manche dudit dispositif forment un angle compris entre 0 et 90° . Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux pour le traitement de surfaces convexes ou de surfaces présentant un alésage.

La tête et le manche dudit dispositif peuvent être fixés l'un à l'autre par différents moyens connus de l'homme du métier .

En particulier, la tête dudit dispositif est clipsable sur ledit manche.

Dans une variante, un raccord peut être intercalé entre la tête et le manche, permettant de modifier l'inclinaison entre la tête et le manche.

On peut prévoir que l'extrémité de la tête destinée à être fixée sur le manche soit pleine, et que des raccords pour les deux portions d'alimentation et de sortie d' électrolyte fassent saillie.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif comporte en outre un dispositif FRL (filtration et régulation) d'alimentation en air.

Un tel dispositif FR permet d'améliorer encore le refroidissement de 1 ' électrolyte par effet Venturi.

En effet, lorsque le dispositif selon l'invention est utilisé pour réaliser un dépôt électrolytique ou lors d'une opération d' anodisation, la température de 1 ' électrolyte est déterminante en ce qui concerne la qualité de la couche formée sur la surface à traiter. En utilisant un dispositif FR, on s'assure de l'alimentation en air propre et régulé en pression, ce qui permet d'éviter les arrêts ponctuels du dispositif (afin d'attendre le retour à une température adéquate) .

Par ailleurs, l'utilisation dans le dispositif d'un débitmètre et d'un moteur sans balais (brushless) pour les pompes permet d'assurer le contrôle et la régularité des débits des alimentation et sortie d' électrolyte , car l'absence de balai permet d'éviter des variation de rotation de la pompe.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre un dispositif d'affichage permettant de suivre en temps réel l'évolution du débit de 1 ' électrolyte .

Le dispositif selon l'invention peut également être accompagné d'un logiciel permettant de mettre en œuvre des programmes de traitement pré-établis. L'utilisateur n'aura donc plus qu'à suivre les instructions délivrées sur le dispositif d'affichage pour commencer la mise en œuvre du traitement électrochimique .

Le dispositif tel que défini ci-dessus permet la réalisation de tous types de traitements électrochimiques. Il pourra s'agir d'abord de la réalisation d'un dépôt électrolytique ; dans ce cas, le substrat à traiter constituera la cathode et l'électrode du dispositif constituera l'anode, cette électrode étant en un matériau insoluble dans les conditions de traitement. Il peut s'agir également d'un traitement de démétallisation faisant appel à un électrolyte de démétallisation, le substrat à traiter étant choisi comme anode et l'électrode du dispositif comme cathode. Il peut s'agir enfin d'un traitement d ' anodisation de tout substrat à traiter constitué d'un matériau oxydable tel que l'aluminium, le titane et leurs alliages ; dans cette application, le substrat à traiter sera choisi comme anode et l'électrode du dispositif comme cathode . L'invention va maintenant être décrite plus en détails à l'aide des dessins annexés dans lesquels

la figure 1 représente une vue en coupe d'un dispositif pour le traitement électrochimique selon l'invention, et

la figure 2 représente une en coupe d'une variante d'un dispositif pour le traitement électrochimique selon l'invention.

La figure 1 représente un dispositif selon l'invention pour l'oxydation anodique permettant de préparer une surface S d'une pièce A en aluminium, avant collage.

Le dispositif comprend une tête 1 et un manche 2.

La tête 1 comporte une enveloppe 3 présentant une paroi latérale 4, une paroi arrière 5 et une ouverture frontale 6 opposée à la paroi arrière 5. Cette enveloppe, définit un espace interne 7 dans lequel est logée une cathode 8 en regard de 1 ' ouverture 6.

La cathode 8 présente une face avant 8b, en contact avec un tampon 18 en matière absorbante, plane, et peut, par exemple, présenter une section transversale circulaire, carrée ou rectangulaire, la surface cathodique utile pouvant varier de quelques mm<2> à quelques cm<2>.

La cathode 8 est par ailleurs maintenue dans l'espace 7 par tous moyens et notamment par fixation, par sa face arrière 8a, en au moins deux points à la paroi arrière de l'enveloppe 3. D'autre part, la cathode 8 présente des dimensions telles que d'une part, elle délimite avec la face intérieure de la paroi latérale 4 de l'enveloppe 3 une chambre périphérique continue et que, d'autre part, cette face avant 8b soit située à une certaine distance de l'ouverture 6. En outre, la cathode 8 est pourvue d'un perçage 12 prenant naissance sur sa face arrière 8a et débouchant sur sa face avant 8b. Bien qu'un seul perçage soit représenté sur la figure 1, il est avantageux de prévoir plusieurs perçages de manière qu'ils débouchent de façon uniforme sur toute la face avant de la cathode 8. Ce ou ces perçages 12 sont reliés, au niveau de la face arrière 8a de l'électrode, par un raccord 13, à un conduit 14 d'alimentation d ' électrolyte .

La paroi 4 de l'enveloppe 3 est en outre pourvue d'un perçage 15 s 'étendant de la face intérieure de cette paroi 4 jusqu'à la face extérieure de cette dernière où elle est reliée par un raccord 16 à un conduit 17 d'évacuation d ' électrolyte .

L'ouverture 6 est obturée par un tampon de matière absorbante 18 dont l'épaisseur est choisie pour que d'une part, il soit en contact avec toute la face avant 8b de l'électrode 8 et d'autre part, fasse légèrement saillie hors de ladite ouverture, étant précisé que le perçage 15 sera réalisé de manière telle qu'il débouche dans l'espace 7 en un point suffisamment éloigné de l'ouverture 4 pour que ce point ne soit pas recouvert par ledit tampon 18.

Le manche 2 du dispositif selon l'invention comprend une enveloppe 20 qui définit un espace interne 21, généralement dans la même matière que celle de l'enveloppe 3 de la tête 1, et présente une paroi avant 22 et une paroi latérale 23.

A l'intérieur de l'espace interne 21 du manche 2, sont disposées une portion de conduit d'alimentation d' électrolyte 24 et une portion de conduit d'évacuation d' électrolyte 25 qui débouchent sur la paroi avant 22 de l'enveloppe 20, de manière à être situées en regard respectivement de la partie de la cathode 8 débouchant sur des portions de conduit d'alimentation 14 et de conduit d'évacuation 17 d' électrolyte de la tête 1.

L'espace interne 21 du manche 2 comprend également un câble de liaison 19 à la borne "moins" 9 d'un générateur G de courant, notamment de courant puisé, dont la borne "plus" 10 est reliée à un point 11 de la pièce à traiter A, ledit câble débouchant sur la paroi avant de l'enveloppe 22 de manière à être situé en regard de la partie de la face arrière 8a de la cathode 8 débouchant sur la face arrière de la tête 1.

Ainsi, une fois la tête 1 est fixée sur le manche 2, l'électrode 8 est reliée à la borne « plus » du générateur G. Par ailleurs, le conduit 24 est relié à l'aspiration d'une pompe péristaltique 26 dont le refoulement est relié à un conduit 27 qui communique avec la réserve R d ' électrolyte E.

Quant au conduit 25, il est relié au refoulement d'une pompe péristaltique 28 dont l'aspiration est reliée à un conduit 29 dont l'extrémité libre plonge dans 1 ' électrolyte de la réserve R.

Les pompes péristaltiques 26 et 28 comprennent deux rotors pourvus de galets périphériques et montés axialement sur un arbre apte à amené en rotation par un moteur sans balais.

Ainsi, en cas d'arrêt du moteur d'extraction de l'arbre, l'alimentation en électrolyte du dispositif de traitement électrolytique aussi bien que l'évacuation de 1 ' électrolyte seront interrompus .

Le débit de la pompe 26 est contrôlé par un débitmètre

(non représenté) permettant de fixer et de modifier le débit de la pompe en temps réel de manière à l'adapter aux mieux aux conditions d'utilisation du dispositif de l'invention.

La tête 1 et le manche 2 sont fixés l'un à l'autre de au niveau de leur paroi arrière 5 et paroi avant 22 respectives, de manière amovible par tout moyen de fixation adéquat, en particulier par clipsage.

Selon le mode de réalisation représenté, la tête 1 et le manche 2 sont coaxiaux, mais on peut également prévoir que ceux-ci forment un angle compris entre 0 et 90°C.

Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est comme suit .

Après dégraissage éventuel de la surface à traiter, la tête 1 et le manche 2 sont clipsés l'un sur l'autre, puis les pompes péristaltiques 26 et 28 sont amenées en action. De la sorte, 1 ' électrolyte E de la réserve R est aspiré par la pompe 26 et amené de la réserve R via le conduit 27, la pompe 26, les conduits 24 et 14 et le perçage 12 sur le tampon 18 qui se trouve ainsi imprégné par 1 ' électrolyte . Le débit de la pompe 26, fixé grâce au débitmètre, est choisi pour qu'une quantité suffisante d ' électrolyte parvienne sur le tampon 18 afin de réaliser l'oxydation anodique dans de bonnes conditions. D'autre part, le débit de la pompe 28 est fixé de façon à permettre de créer, à l'intérieur de l'enveloppe 3, une dépression suffisante sans pour autant assécher le tampon 18. Sous l'effet de cette pompe 26, l'excédent d ' électrolyte et une certaine quantité d'air aspiré au travers du tampon 18 sont évacués, via le perçage 15, le conduit 17, le conduit 25, la pompe 28 et le conduit 29, vers la réserve E ; ainsi, tout écoulement d ' électrolyte sur d'autres zones que celle à traiter est évité.

Ensuite, on réalise la connexion de l'électrode 8 et de la pièce A au générateur G de courant. Le dispositif est alors opérationnel pour réaliser l'oxydation anodique et il suffit de déplacer ce dispositif, manuellement ou mécaniquement, sur la surface S à traiter et orthogonalement par rapport à cette surface .

L'épaisseur de la couche d'oxyde déprendra notamment du nombre de passages du dispositif sur la zone à traiter et des paramètres électriques du générateur de courant G. Ces paramètres peuvent notamment être les suivants :

courant : continu,

tension : 60 V,

intensité : de 0 à 15 A,

densité : de 250 à 350 A/dm<2>.

Selon l'invention, les deux pompes 26 et 28 sont des pompes péristaltiques qui comprennent deux rotors tous deux montés axialement sur un arbre commun apte à être entraîné en rotation par un moteur d'entraînement. Les rotors comportent à leurs périphéries des galets. Lesdites pompes 26 et 28 comprennent par ailleurs une première surface d'appui sur laquelle est appliqué un tube souple reliant les conduits 14, 24 et 27 représentés sur la figure 1, ainsi qu'une deuxième surface d'appui sur laquelle est appliqué un tube souple reliant les conduits 17, 25 et 29 représentés sur la figure 1. Les rotors sont disposés et dimensionnés en diamètre pour que leurs galets compriment les tubes souples les écrasant, de sorte que lorsque les rotors sont amenés en rotation, lesdits galets en se déplaçant le long des tubes souples font progresser 1 ¹ électrolyte dans ces mêmes tubes. Le diamètre des rotors et et/ou le diamètre des tubes souples sont par ailleurs choisis pour que le débit en sortie du tube relié aux conduits d'évacuation d' électrolyte soit supérieur à celui en sortie du tube relié aux conduits d'alimentation d' électrolyte de manière à créer une dépression au sein de l'espace intérieur 7.

La figure 2 représente une alternative du dispositif selon l'invention semblable à celui présenté à la figure 1, mais dans lequel la face avant 8b' de la cathode 8' en contact avec le tampon 6 'et présente une section en équerre .

Ainsi le dispositif de la figure 2 est particulièrement adapté pour le traitement de la surface S' qui présente un angle de 90°C.

Le dispositif selon l'invention est apte à être mis en œuvre sur des pièces de forme et volume les plus diverses, et ne se limite pas à des surfaces planes. Ainsi, il peut être utilisé sur des surfaces à traiter qui ont des dimensions de quelques centimètres carrés à quelques décimètres carrés ou au niveau de joints de tôles, plats ou en "marche d'escalier" ; ou encore sur des surfaces convexes ou des arêtes vives. Les surfaces à traiter peuvent en outre avoir toutes les inclinaisons ; on peut en particulier procéder à des retouches en plafond.

On ajoutera que ces retouches de traitement électrochimique peuvent, selon l'invention, être réalisées soit en poste fixe dans un laboratoire ou dans un atelier, soit en poste mobile pour des interventions sur site. Dans ce dernier cas, on profitera avantageusement de l'absence totale d'écoulement hors du dispositif quelle que soit sa position (ceci en raison de la dépression créée par les deux pompes) .