La patine des métaux Quels sont les produits utilisés ? Quels sont … · 2017. 1. 31. · La patine est un terme général qui englobe de nombreuses notions. Il désigne à la

GUIDE PRATIQUE

La patine des métaux

Quels sont les produits utilisés ? Quels sont les risques et les contraintes ?

Comment se protéger ?

Juillet 2012

L e P ô l e n a t i o n a l

d ’ I n n o v a t i o n p o u r l ’ A r t i s a n a t d e s

M é t a u x , s o u h a i t e v o u s a p p o r t e r p a r c e

g u i d e , l e s p r i n c i p a l e s i n f o r m a t i o n s

p r a t i q u e s l i é e s à l a p a t i n e d e s m é t a u x . C e

g u i d e p r é s e n t e l e s r i s q u e s l i é s a u x

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Guide pratique – La patine des métaux (juillet 2012)

Généralités sur les patines

La patine est un terme général qui englobe de nombreuses notions. Il désigne à la fois le résultat d'un procédé de mise en œuvre ou d'un processus d'usure, ou des deux associés. La patine concerne tous les matériaux, dont le métal. Une patine qui est un état de surface physico-chimique généralement complexe, peut être naturelle ou artificielle. La patine naturelle se développe sur la base de réactions avec l'air, la terre ou l'eau : il se produit des réactions de nitratation, chloruration, sulfuration, carbonatation, oxydation…, ainsi que des réactions d'électrolyse dues à l'humidité et aux différences de potentiel entre les métaux. La patine naturelle intègre également des impuretés (suie, poussières, gras, cire...). La patine artificielle utilise les mêmes réactifs que ceux de la patine naturelle, mais dans des concentrations beaucoup plus élevées pour accélérer le processus. Dans la pratique on utilise généralement plusieurs traitements différents pour arriver au résultat souhaité. La patine artificielle peut également contenir des pigments. Les patines des métaux sont extrêmement diversifiées, sachant que les possibilités de teintes sont les plus nombreuses sur les alliages cuivreux. La couleur d'une patine provient le plus souvent des sels créés par des réactions chimiques avec le métal et/ou des pigments ajoutés aux réactifs et qui sont "piégés" dans les réseaux cristallins de ces sels. La couleur peut provenir également de la diffraction lumineuse dans une couche cristalline incolore très fine et très adhérente. Il s'agit des patines multicolores d'interférences. Ce type de patines s'obtient sur métal poli brillant. Les couleurs obtenues sont d'un ton irisé. Ces patines sont souvent à base d'hyposulfite et d'acétate de plomb, le même phénomène se produisant avec la sulfuration de l'argent ou du bronze. Une patine peut être également le résultat d'un dépôt métallique obtenu chimiquement, le bichlorure de platine permet par exemple la création d'un dépôt noir très adhérent sur argent. Des huiles, des vernis ou des cires sont également utilisées en complément des réactifs chimiques. Ces revêtements permettent de donner de la profondeur aux couleurs, de protéger la couche d'oxydation et de donner de la brillance. Il existe de nombreuses méthodes pour patiner un objet artificiellement. Les plus anciennes méthodes utilisent la fumée de papiers gras par exemple pour obtenir des patines noires très solides. D'autres méthodes anciennes utilisent des produits courants comme le vinaigre, l'urine, des macérations de végétaux, le salpêtre, le sel... La patine s'obtient en procédant à chaud ou à froid, par immersion dans un liquide, par enfouissement dans un substrat actif (sable, chiffons, gravier ou sciure imprégnés de réactifs, terre...), par application directe par tamponnage ou badigeonnage, par confinement en enceinte fermée en présence de vapeurs, ou encore par électrolyse... Beaucoup de réactifs chimiques sont utilisés : les nitrates, les chlorures, les acétates, les sulfures, les sulfates, les acides, les bases etc... Parmi une liste non exhaustive des produits chimiques toxiques, dilués ou non, utilisés dans ces opérations, nous pouvons citer : • les acides, nitrique, chlorhydrique, sulfurique, phosphorique, etc. • les produits de décapage ou de brillantage formulés du commerce du type Novox R et YMD de Henkel par exemple. • les dégraissants et solvants : acétone, trichloréthylène, alcool, essence, white-spirite… • les produits détergents • l’ammoniaque et les sels dérivés • les sulfures d'ammonium ou barège • les nitrates de cuivre, d'argent, de fer… • le perchlorure de fer, le chlorure de cuivre • le ferrocyanure de potassium • le bichromate d'ammonium • les sulfates de cuivre, de zinc, de fer, … Ces produits présentent des risques d’intoxication, d’incendie et d’explosion.

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Le sujet des patines est très complexe et demande une approche scientifique pour en comprendre tous les mécanismes. Dans les ateliers, l'approche est au contraire pragmatique et empirique, ce qui la plupart du temps est largement suffisant. Quelque soit la technique utilisée pour appliquer la solution, il est essentiel de prendre un minimum de précautions pour protéger à la fois la santé de l'opérateur et l'environnement lors de la vidange des récipients. Il existe des règles strictes contre la pollution et concernant la collecte et le recyclage des déchets issus des traitements de surface : le plomb, le mercure, l’arsenic, l’antimoine, le chrome hexavalent, le cadmium… sont des éléments présentant un réel danger pour la santé. Les risques relatifs à la santé de l'opérateur La prévention des maladies d’origine professionnelle demande que l’exposition des personnes aux polluants et agents toxiques présents dans l’air sur les lieux de travail soit évitée ou réduite au minimum possible. Dans la pratique, il est nécessaire de définir des niveaux à ne pas dépasser pour les concentrations atmosphériques. Ces seuils, appelés valeurs limites d’exposition professionnelle (VLEP) sont soit des valeurs limites admises (VL) données à titre indicatif dans le cas général, soit des valeurs limites réglementaires (VR), indicatives (VRI) ou contraignantes (VRC) pour certains composés. Les VRI sont fixées par arrêté en application de l’article R. 4412-150 du code du travail. L’arrêté du 30 juin 2004 modifié par celui du 9 février 2006 et par celui du 26 octobre 2007 donne une liste de valeurs limites réglementaires indicatives. Les VRC ont un statut différent car elles ont fait l’objet de décrets en Conseil d’Etat. Les points à contrôler, les méthodes à appliquer et les fréquences de mesurages peuvent être définies pour chaque composé, en particulier pour les agents classés comme cancérogènes, mutagènes ou toxiques pour la reproduction (article R. 4412-76). L’INRS a actualisé récemment un aide-mémoire technique sur les valeurs limites d’exposition professionnelle aux agents chimiques en France (Aide mémoire technique sur les VLE). Par exemple, une large gamme de solvants organiques est disponible pour être employés comme agents dégraissants. La plupart d’entre eux sont volatiles et inflammables, et requièrent un équipement spécifique. Lors de l’utilisation de ces produits chimiques, il est essentiel de travailler dans un milieu ventilé. L’inhalation de ces composants, quelle que soit la quantité, peut avoir de sérieuses conséquences sur la santé. De plus, une importante concentration de ces vapeurs constitue un véritable danger d’explosion et d’incendie. Il est donc important de s’assurer qu’il n’y ait aucune source de chaleur à proximité (cigarette, braise…). Par ailleurs, la manipulation d’agents chimiques requiert le plus souvent le port de gants pour éviter tout risque de contact avec la peau. Le caoutchouc naturel étant attaquable par la plupart des agents nettoyants, il est préférable d’utiliser des gants en PVC d’un grade élevé. Les composés aromatiques sont interdits, en particulier le benzène reconnu comme étant cancérigène. L’utilisation des composés chlorés est également très réglementée. L’arrêt total de la production de certains solvants halogénés a poussé les industriels à rechercher des solutions alternatives. Un certain nombre de substances dont le tétrachlorure de carbone, le 1,1,1-trichloroéthane et le bromométhane (ou bromure de méthyle), sont interdites de production et d’utilisation, sauf autorisation spécifique et réglementée, au niveau européen dans la mesure où ils appauvrissent la couche d’ozone. Le trichloréthylène est certainement le solvant de dégraissage le plus utilisé industriellement. Sa toxicité a été réévaluée récemment par des experts européens et sa classification a été modifiée pour devenir la suivante : • Cancérogène catégorie 2, « Peut provoquer le cancer » (R45)* • Mutagène catégorie 3, « Possibilités d’effets irréversibles » (R68) • « L’inhalation de vapeurs peut provoquer somnolence et vertiges » (R67) • « Irritant pour les yeux et la peau » (R36/38) • « Nocif pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique » (R52/53)

http://www.inrs.fr/accueil/dms/inrs/CataloguePapier/ED/TI-ED-984/ed984.pdf

Le tableau présenté ci-dessous contient quelques exemples d’hydrocarbures halogénés.

Substance N° CAS Pictogramme Phrases de risque

Trichloroéthylène

79-01-6

Peut causer le cancer (R45) Irritant pour les yeux et la peau (R36/38) Nocif pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique (R52/53) L’inhalation de vapeurs peut provoquer somnolence et vertiges (R67)

Tétrachloroéthylène

127-18-4

,

Effets cancérogènes suspectés – Preuves insuffisantes (R40) Toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique (R51/53)

Dichlorométhane 75-09-2

Effets cancérogènes suspectés – Preuves insuffisantes (R40)

Chlorométhane

74-87-3

,

Extrêmement inflammable (R12) Effets cancérogènes suspectés – Preuves insuffisantes (R40) Nocif : risque d’effets graves pour la santé en cas d’exposition prolongée par ingestion (R48/20)

Chlorobenzène

108-90-7

,

Inflammable (R10) Nocif par inhalation (R20) Toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique (R51/53)

Trichlorométhane

67-66-3

Effets cancérogènes suspectés – Preuves insuffisantes (R40) Nocif en cas d’ingestion (R22) Irritant pour la peau (R38) Nocif : risque d’effets graves pour la santé en cas d’exposition prolongée par inhalation et par ingestion (R48/20/22)

n-Bromopropane 106-94-5

Inflammable (R10) Nocif par inhalation (R20)

Dans la pratique, il est recommandé de minimiser l’exposition respiratoire dans les locaux de travail en respectant les valeurs limites d’exposition professionnelle, répertoriées dans le tableau suivant.

Substance N° CAS VME

(ppm) VME (mg/m3) VLE

(ppm) VLE

(mg/m3)

Trichloroéthylène 79-01-6 75 405 200 1080

Tétrachloroéthylène 127-18-4 50 335 / /

Dichlorométhane 75-09-2 50 180 100 350

Chlorométhane 74-87-3 50 105 100 210

Trichlorométhane 67-66-3 5 25 50 250

Chlorobenzène 108-90-7 10 / / /

N° CAS : classification des substances chimique du Chemical Abstract Service. La VME (valeur limite de moyenne d’exposition) est mesurée sur la durée d’un poste de travail de 8 heures. La VLE (valeur limite d’exposition) est une valeur plafond mesurée sur une durée maximale de 15 minutes. En théorie, il existe donc des valeurs fixant les limites d’exposition des opérateurs aux produits toxiques. Dans la pratique, les recettes de patine utilisent des mélanges complexes dosés le plus souvent à vue selon l’expérience du patineur dans lesquelles se produisent des réactions chimiques donnant lieu à des produits aléatoires. Sachant que chaque patineur utilise ses propres recettes qu’il garde le souvent secrètes car empiriques, il faudrait analyser au cas par cas, et pour chaque recette employée, les composés susceptibles d’être inhalés et leurs quantités.


La réglementation des déchets En terme de réglementation des déchets, on parle ici de déchets toxiques en quantités dispersées (DTQD). En effet, selon l'Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), les déchets toxiques en quantités dispersées sont des déchets toxiques produits en petites quantités par des ménages, des commerçants, des artisans, des PME ou PMI, des établissements d’enseignement et de recherche, des professions médicales et des laboratoires d’analyses. Les DTQD présentent les mêmes caractéristiques que les déchets industriels spéciaux mais ont la particularité d'être produits en petites quantités. Il s’agit de déchets non biodégradables, toxiques ou dangereux. Ils sont de nature et d’origine très variées et dispersés dans l’environnement, donc difficilement mobilisables dans le cadre d’une collecte. Ce sont principalement des solvants, acides, sels métalliques, produits chimiques de laboratoire, bains photographiques, peintures synthétiques, piles, tubes fluorescents, mercure des thermomètres, produits d'entretien, accumulateurs, huiles minérales usagées, produits phytosanitaires… Il peut s’agir de déchets solides ou liquides. Ils doivent être traités avec les déchets dangereux. Le détenteur doit les faire traiter dans des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE). Certains DTQD font l’objet de fiches ADME spécifiques, comme par exemple pour les solvants usés. Les circuits de collecte et d'élimination n'existent pas dans tous les cas, ou s'ils existent, sont onéreux ou peu connus des détenteurs. La conséquence est souvent que ces produits, dont la toxicité peut être importante, se retrouvent rapidement dans le réseau des eaux usées, dans les déchets municipaux ou les déchets banals ou directement dans le milieu naturel. Les risques liés aux rejets des déchets toxiques produits de façon diffuse sont nombreux. Déversés dans les réseaux d'assainissement, ils perturbent le fonctionnement de l'outil d'épuration et altèrent la qualité des boues de station d'épuration, valorisables en agriculture. Mélangés aux ordures ménagères ou aux déchets banals, ils font courir un risque au personnel de collecte et aux installations de traitement. Directement rejetés dans le milieu naturel, les micropolluants organiques et métalliques qui les composent s'accumulent dans les maillons de la chaîne alimentaire, polluent les sols et les eaux et peuvent dégager des vapeurs toxiques. Ces déchets sont trop souvent mal gérés. Ils sont mal identifiés et mal stockés. Ils sont un risque pour le personnel à l'intérieur même de l'entreprise ou du laboratoire. Mal éliminés, ils constituent un danger pour l'environnement et les personnes. Les DTQD présentent un gisement mal défini et dispersé qu'il est difficile de quantifier. Il n'existe pas d'estimation fiable et précise de ce flux au niveau national. D'après une étude réalisée par la Chambre des Métiers en Limousin (2000), les déchets dangereux artisanaux sont répartis de la manière suivante : - Déchets industriels banals en mélange avec des déchets dangereux : 4 800 tonnes - Matériels/emballages/chiffons souillés : 2 300 tonnes - Huile moteur : 2 000 tonnes - Divers : 920 tonnes - Batteries et piles : 750 tonnes - Solvants/diluants usagés : 500 tonnes - Boues de peinture : 370 tonnes - Bains photographiques : 360 tonnes. Ces chiffres sont représentatifs du problème que posent les DTQD : 40 % des déchets dangereux sont des mélanges déchets biodégradables/déchets dangereux. Un tri à la source permettrait de réduire considérablement ces quantités. De cette même étude ressort que la production des déchets dangereux artisanaux est essentiellement le fait du secteur du bâtiment (48%), puis de l'automobile (29%) et enfin du secteur du service et de la production (23%). Selon le code de l'environnement (art. L. 541-2), "Toute personne qui produit ou détient des déchets, est tenue d'en assurer ou d'en faire assurer l'élimination conformément aux dispositions du présent chapitre, dans des conditions propres à éviter lesdits effets." Par exemple concernant les solvants usés, tout utilisateur détenteur de ces produits est responsable de son élimination selon la loi du 15 juillet 1975, modifiée par la loi du 13 juillet 1992.


Comme les produits neufs, les solvants usagés sont considérés comme produits dangereux. S'il n'est pas possible d'envisager leur régénération, en interne ou externe, les déchets doivent être dirigés vers un centre d'élimination autorisé, dans des conditions de transport réglementaires, et faire l'objet d'enregistrements permettant, le cas échéant, d'apporter la preuve du respect de la réglementation... Les DTQD entrent dans la catégorie des déchets industriels dangereux selon le décret n°2002-540 du 18 avril 2002 relatif à la classification des déchets. Il n'existe pas de seuil précis de dispersion en deçà duquel un déchet dangereux est un DTQD. Du fait de la variété des DTQD, leur identification se fait au cas par cas. Il existe cependant quatre principes à observer, notamment en matière de transport et de suivi. Le producteur de déchets dangereux doit respecter les précautions suivantes :

• choisir un prestataire de collecte et de transport agréé pour le transport de déchets dangereux • choisir un prestataire de traitement des déchets qui soit autorisé, au sens de la législation des installations classées, à stocker, traiter, valoriser ou faire transiter les déchets qui lui sont confiés. Il est fortement conseillé que le prestataire soit conventionné par l'Agence de l'eau. • détenir un Certificat d'Acceptation Préalable (CAP) du déchet. Ce CAP est fourni par le prestataire de traitement avant l'enlèvement du déchet. • émettre pour les quantités supérieures à 100 kilogrammes, un Bordereau de Suivi de Déchets Dangereux lors de l'enlèvement et réceptionner le dernier volet du BSDD. Un registre des bordereaux émis devra être tenu et mis à jour.

Les DTQD recouvrent un grand nombre de codes nomenclature. Les DTQD des commerces, artisans et PMI figurent, au sein de la nomenclature déchets dangereux, dans la catégorie 20 01 00 : déchets municipaux et déchets assimilés provenant des commerces, des industriels et des administrations, y compris les fractions collectées séparément : 20 01 13* solvants 20 01 14* acides 20 01 15* déchets basiques 20 01 17* produits chimiques de la photographie 20 01 19* pesticides … Les DTQD sont soumis aux dispositions générales aux déchets, c'est-à-dire au code de l'Environnement qui pose la responsabilité du producteur du déchet, même après la prise en charge de ses déchets par un tiers, une obligation d'information pour les déchets générateurs de nuisance, et enfin des sanctions au non-respect de ces obligations. Le stockage des déchets peut être soumis ou non à la réglementation ICPE. En effet, l'exercice de toute activité, au-dessus d'un certain seuil, est soumis à des formalités particulières. Selon les dangers qu'elle fait courir à l'environnement, l’entreprise peut être obligée de déclarer son installation ou demander une autorisation au Préfet du département (Code de l'environnement, Livre V, Titre Ier relatif aux installations classées pour la protection de l'environnement). Si le producteur du déchet souhaite stocker ses DTQD en interne avant d'effectuer leur élimination, il doit prendre connaissance des seuils définis dans la nomenclature des ICPE au-delà desquels la procédure de déclaration ou d'autorisation est nécessaire. Si un seuil est dépassé, il veillera à réduire son stock en faisant éliminer ses déchets ou à engager la procédure (déclaration ou autorisation) correspondant à la quantité stockée. Par définition, les stocks DTQD sont le plus souvent faibles, il est donc rare qu'ils imposent un classement ICPE aux artisans concernés. L'élimination des déchets industriels sur site effectuée dans l'entreprise est réglementée. Quel qu'en soit l'exploitant, les installations d'élimination sur site des déchets sont soumises à la réglementation des Installations Classées. Il s'agit en principe d'installations classées soumises à autorisation, pour l'exploitation desquelles une autorisation préfectorale est nécessaire.


Lorsqu'ils sont susceptibles d'être mêlés aux effluents liquides les DTQD sont soumis à plusieurs textes : • le livre II du Code de L'environnement sur l'eau et les milieux aquatiques et ses décrets d'application. On peut notamment citer le Décret n° 2005-378 du 20 avril 2005 relatif au programme national d'action contre la pollution des milieux aquatiques par certaines substances dangereuses. • les règlements sanitaires départementaux interdisent les rejets susceptibles d'être la cause directe ou indirecte soit d'un danger pour le personnel d'exploitation des ouvrages d'évacuation et de traitement, soit d'une dégradation desdits ouvrages ou d'une gêne dans leur fonctionnement. L'interdiction porte notamment sur le déversement d'hydrocarbures, d'acides, de cyanures, de sulfures, de produits radioactifs et, plus généralement, de toute substance pouvant dégager soit par elle-même, soit après mélange avec d'autres effluents des gaz ou vapeurs dangereux, toxiques ou inflammables. • le Code de la Santé Public qui spécifie que tout déversement d'eaux usées, autres que domestiques, dans les égouts publics doit être préalablement autorisé par la collectivité et qu'un dispositif de traitement est obligatoire (sauf pour les installations soumises à une déclaration au titre des ICPE ou de la protection de l'eau). Comme exposé précédemment, la gestion des déchets en petites quantités est donc complexe et soumise à certaines contraintes. Dans la majorité des cas, l’artisan ne souhaite pas être soumis à ces contraintes et élimine malheureusement ses déchets par simple rejet dans les égouts ou en pleine nature. Il est indispensable que ces entreprises prennent conscience des risques, et cela passe par un travail de sensibilisation et d’information sur les solutions existantes. Les protections individuelles Le port d’équipements de protection individuelle peut être à l'origine de gêne ou d'inconfort : poids, chaleur, pression excessive sur une partie du corps, gêne auditive ou visuelle, perte de dextérité…Cependant, contre les risques liés à la manipulation de produits chimiques, il est nécessaire de protéger la peau, les yeux ou les voies respiratoires d’une exposition aux produits dangereux pour la santé. Il est donc indispensable d'utiliser des lunettes avec protections latérales et une paire de gants adaptés résistants aux substances manipulées. Les gants de protection contre le risque chimique sont caractérisés par leur forme, leur matière et leur épaisseur. A titre d'exemple, les gants en néoprène résistent bien aux acides et bases fortes, mais ne résistent pas aux solvants chlorés. Les gants en matériaux fluorés résistent à de nombreux produits, mais leur coût reste relativement élevé. L'Institut National de Recherche et Sécurité (INRS) a publié un guide complet intitulé "Des gants contre les risques chimiques". Enfin, pour éviter l'inhalation de vapeurs toxiques, il est conseillé de porter un masque filtrant couvrant le nez et la bouche. Les filtres sont conçus pour des polluants spécifiques, contre les poussières, les gaz ou contre des combinaisons de ces deux types de polluants. Les filtres anti-poussières et les filtres anti-gaz sont chacun d'eux classés selon trois catégories en fonction de leur capacité de piégeage. L'INRS a également publié un guide sur la protection respiration intitulé "Les appareils de protection respiratoire : choix et utilisation". Cependant, le masque ne protège que le salarié qui le porte et non les personnes à proximité. D'où l'intérêt d'utiliser un poste de travail adapté pour une protection collective.


http://www.inrs.fr/accueil/dms/inrs/CataloguePapier/ED/TI-ED-6106/ed6106.pdfhttp://www.inrs.fr/accueil/dms/inrs/CataloguePapier/ED/TI-ED-6106/ed6106.pdfhttp://www.inrs.fr/accueil/dms/inrs/CataloguePapier/ED/TI-ED-6106/ed6106.pdfhttp://www.inrs.fr/accueil/dms/inrs/CataloguePapier/ED/TI-ED-112/ed112.pdfhttp://www.inrs.fr/accueil/dms/inrs/CataloguePapier/ED/TI-ED-112/ed112.pdf

Le poste de travail L’objectif de ce projet était de mettre au point un poste de travail innovant pour réaliser la patine des métaux qui vise à préserver à la fois l’environnement afin d’éviter tout rejet de produits chimiques nocifs dans la nature, mais aussi la santé de l'opérateur en limitant l’inhalation de vapeurs toxiques. En effet, en l'absence de matériel adéquat et conforme aux exigences actuelles, cet outil permet de supprimer ou de limiter tout rejet de produits toxiques et vapeurs nocives par filtration et décantation. Ce type d'équipement existe à l'échelle industrielle mais n'est pas du tout adapté pour un artisan qui réalise le plus souvent ses patines en extérieur ou dans le fond de son atelier sans matériel particulier. Par ailleurs, l'autre particularité de cet équipement est sa mobilité pour s'adapter à l'organisation d'un petit atelier sans cesse en mouvement. Ce poste de travail répond aux exigences d'une bonne ergonomie pour la patine, tant à chaud qu'à froid, d'objet aussi divers que des sculptures de petites et moyennes dimensions, des vases, bas-reliefs, éléments de mobilier… Cet outil concerne donc tous les métiers et artisans des métaux désireux de travailler dans les meilleures conditions de sécurité pour eux-mêmes comme pour l’environnement. Le coût de fabrication de ce prototype était de l'ordre de 5 000 euros. Le budget dépend en grande partie des matériaux utilisés, sachant qu'il vaudra mieux privilégié l'inox pour certains éléments, comme par exemple le bac de récupération qui doit résister aux attaques chimiques. Il est possible également de peindre l'équipement avec un revêtement résistant aux produits corrosifs (peinture époxy par exemple). L'équipement a été fabriqué en partenariat avec le Centre de Formation aux Métiers et à l'Innovation (CFMI) de Parthenay. www.imetaux.net Dimensions utiles La cabine de patine permet de traiter les pièces dont les dimensions maximales sont : - hauteur : 1000 mm - diamètre 600 mm Encombrement Bloc patine : 1020 x 800 x 800 mm Bloc desserte : 800x800x600 mm Bloc aspiration : 700x700x1500 mm


http://www.imetaux.net/

L'équipement est divisé en 3 modules : le module de travail proprement dit où l'objet est coloré, le module d'aspiration-filtration, et une desserte permettant le rangement des produits et des outils utilisés. Le module de travail Le châssis est complété par deux pieds supplémentaires qui vont servir à isoler l’emplacement réservé au bac de réception des produits corrosifs ; cet emplacement est délimité par des plaques amovibles (1) maintenues verticalement le long des montants latéraux du châssis par des tiges rigides (2). Les roulettes sont liées au châssis de telle sorte que les risques de chocs et blessures (pieds des utilisateurs) soient minimisées ; chaque roulette est fixée par l’intermédiaire d’une platine (3) soudée symétriquement sur le profilé. Les roulettes sont ainsi déportées vers l’intérieur du châssis. Un plateau tournant réglable en hauteur permet la fixation des pièces à traiter. La rotation se fait au pied par l'action d'un volant dans la partie inférieure du poste de travail (4). Enfin, l’ensemble est complété par 3 panneaux extérieurs chacun montés en liaison pivot glissant sur des tiges rigides elles-mêmes solidaires du châssis. En position basse, ces panneaux condamnent en grande partie l’accès à la partie basse du module et sécurisent notamment l’emplacement dédié à la cuve de récupération des boues de patine. En position haute, la possibilité de relever ces panneaux lors des manipulations permet une meilleure orientation des vapeurs toxiques vers la hotte d’aspiration. Le maintien des tôles est assuré par des embouts spécifiques en ABS. Les tôles peuvent être peintes avec un revêtement époxy pour les protéger des attaques chimiques.


La desserte La desserte est peu encombrante (820x600x800 mm). Comme signalé précédemment, les roulettes sont fixées par l’intermédiaire de platines et déportées vers l’intérieur du châssis. De plus, le risque de choc sur les parties "agressives" des platines est considérablement réduit par l’ajout de plaques de protection (1) soudées sur les montants verticaux du châssis. Des tubes de tailles différentes sont soudés dans le fond du bac de réception pour y glisser des récipients adaptés aux produits corrosifs et accessoires utilisés (pinceaux). Enfin, comme sur le module de travail, les pieds verticaux sont percés pour faciliter l’installation rapide et occasionnelle de cloisons et/ou tablette amovibles posées sur des tiges rigides en acier. Le module d'aspiration Le châssis est adapté à l’encombrement réel de l’aspirateur testé et validé. Les roulettes sont fixées au cadre en zone cachée par l’intermédiaire de platines, limitant ainsi les risques de choc avec les parties saillantes des roulettes, comme signalé précédemment. L’aspirateur est protégé d’éventuelles projections de produits corrosifs utilisés lors de travaux de patine, par un caisson : des parois verticales (2) sont soudées d’une part sur la plaque inférieure solidaire du châssis, et sur les montants des deux cadres (1), d’autre part. Ce dispositif est complété par une tôle amovible (3) montée sur une tringle. .


Initialement rectangulaires sur le premier prototype, les sections des montants de la potence sont remplacées par des sections circulaires pour une meilleure mise en mouvement (rotation) des parties mobiles. Ce nouveau dispositif s’articule autour de 3 principaux éléments : un pied fixe (1), le système de guidage (2), la tringle (3). Avec cette implantation, la mise en rotation de la hotte se fait aisément, et son positionnement en hauteur peut se piloter d’une main sur une plage de 500 mm. Le positionnement en hauteur de la hotte est piloté par un vérin à vis intégré dans le pied vertical de la potence. Sur la tige filetée sont pointés une rondelle en partie basse et un ensemble tube-écrou en partie haute. Ces butées sont fixées à 100 mm des extrémités de la tige offrant ainsi une plage de réglage en translation de près de 600 mm.

Etape 1 : insertion de la tige filetée dans le pied

Etape 2 : mise en place du guidage de mise position de la potence (assemblage de tubes)

Etape 3 : mise en place de la butée haute sur la tige filetée (tube et écrou soudé)


Plans de fabrication Le module de travail


Plateau tournant et bac de récupération des effluents


Repère Désignation Quantité Repère Désignation Quantité

Tube Carré 40x40x2 – Long 720 4 15 Capuchons plastique 2 Tube Carré 40x40x2 – Long 1100 1 16 Tôle acier 1030x1020x2 1 Tube Carré 50x50x2 – Long 1200 2 17 Roulement à billes 1 Tube Carré 50x50x2 – Long 640 6 18 Rond 25 – Long 700 1 Roulette 4 19 Tôle acier 600x600x3 1 Tôle acier 100x80x2 4 20 Tube rond 33,7 ép.2,5 - Long 650 1 Tôle acier 720x300x2 1 21 Brique réfractaire Tôle acier 660x300x0,8 1 22 Tôle acier 600x600x2 1 Rond 6 – Long 740 1 23 Rond 10 – Long 150 1 Tôle acier 170x300x0,8 2 24 Tube rond 30 ép.2,5 - Long 1600 111 Rond 6 – Long 240 2 25

12 Rond 8 – Long 300 6 26 Embouts plastiques 50x50 4

13 Tôle acier 720x800x2 2 27 Bidon de récupération des produits corrosifs 1

14 Tôle acier 1080x800x2 1 28

La desserte

Détail pièce n°11


Détail pièce n°9

Détail pièce n°3

Détail pièce n°6



Le module d'aspiration



Repère Profils Nombre Repère Profils Nombre

Tube Carré 50x50x2 – Long 700 2 17 Rond fileté 24 – Long 800 1 Tube Carré 40x40x2 – Long 700 2 18 Rondelle 26 – épaisseur 10 1 Roulette 4 19 Tube rond 40 ép.7 - Long 100 1 Tôle acier 100x80x2 4 20 Tube rond 50 ép.2 - Long 500Tube rond 46 ép.10 - Long 100

11

Tôle acier 700x800x3 1 21 Tube rond 50 ép.2 - Long 600 1 Aspirateur 1 22 Rond 8 – Long 300 1 Tôle acier 900x450x0,8 1 23 Tube rond 60 ép.3 - Long 200Tube rond 60 ép.7.5 - Long 400

11

Tube Carré 20x20x2 – Long 760 2 24 Tube rond 60 ép.3 - Long 200Tube rond 40 ép.2 - Long 250011

Tube Carré 20x20x2 – Long 900 4 25 Bouchon 1 Tôle acier 880x760x0,8 2 26 Tube rond 60 ép.3 - Long 200Tube rond 60 ép.7.5 - Long 300

11

11 Tube rond 60 ép.2 - Long 200 1 27 Tôle acier 1000x1000x0.8 1

12 Rond 8 – Long 500 2 28 Conduit de hotte 1

13 Tôle acier 800x400x0,8 1 29

14 Tôle acier 200x200x2 2 30 Embouts plastiques 50x50 4

15 Tube rond 45 ép.2.5 - Long 1000Tôle acier 300x100x214 31 Poubelle palstique 1

16 Ecrou 40 int 26 – épaisseur 20 3 32

Les composants du commerce Pour équipé le poste de patine, différents composants sont disponibles dans le commerce, dont le bloc d'aspiration/filtration bien entendu. Le modèle utilisé est le modèle Jumbo ACD commercialisé par Watthom (www.watthom.fr) au tarif de 1789 euros HT. Il est équipé d'un pré-filtre de classe G2, d'un filtre à charbon actif et d'un filtre finisseur également de classe G2. Il offre un débit d'aspiration de 135 m3/h. Un bras articulé et une hotte sont disponibles en option. Une plaquette de présentation complète est fourni en annexe. Une poubelle plastique rectangulaire de 30 litres est adaptée. Des bacs plastiques de différentes tailles pourront également équiper la desserte. Un jerrican en polyéthylène haute densité placé sous le poste de travail permettra de récupérer les effluents s'écoulant du bac supérieur. Le PET haute densité présente une excellent résistance aux acides et aux produits corrosifs. Pour les opérations de rinçage, une douchette autonome peut être installée grâce à une pompe immergée dans un réservoir d'eau situé à proximité. Un support de douchette a également été prévu. Des briques réfractaires protègent de la chaleur le plateau tournant sur lequel est placé l'objet à colorer. Pour les gaines d'aspiration reliant la hotte au bloc d'aspiration, préférez des gaines métalliques pour limiter les risques de dégradation par la chaleur du chalumeau.


http://www.haleco.fr/jerrican-de-securite-pour-produits-corrosifs-inflammables_004.114.67.htmlhttp://www.wattohm.fr/files/docs/jumbo.pdfhttp://www.wattohm.fr/files/docs/jumbo.pdf

Pour la réalisation de patines à chaud, un économiseur peut-être associé au chalumeau. Un support ont donc été prévu à cet effet. A ce titre différents systèmes existent. Certains manches de chalumeau intègrent directement une gâchette et un économiseur pour une mise en veilleuse. D'autre économiseurs se placent sur un poste de travail entre le détendeur et le chalumeau et permettent l'arrêt du chalumeau dès que celui-ci est posé sur le support. Bien souvent, une veilleuse incorporée permet le ré-allumage du chalumeau. En conclusion En 2005, près de 5 millions de tonnes de substances cancérogènes, mutagènes et toxiques pour la reproduction ont été utilisés en France. S'il est difficile d'évaluer précisément la part des cancers ayant une origine professionnelle, il est établi en revanche que de nombreuses pathologies sont associées à l'exposition à des substances dangereuses. Les conséquences peuvent progressivement prendre la forme de maladie ou d'intoxication chronique, ou apparaitre plusieurs années après l'exposition. L'utilisation de produits chimiques nocifs ne s'improvise pas. Avant toute manipulation, il est impératif de lire attentivement les fiches techniques correspondantes pour prendre connaissance des risques et des conditions de stockage. L'utilisation de protections individuelles adaptées est vivement recommandée en complément de l'équipement présenté dans ce guide. Employeur, si un de vos salariés est exposé, vous avez pour obligation de lui présenter les risques et mettre tout en œuvre pour limiter ces risques, en particulier par l'intermédiaire du Document Unique. Lorsque des examens complémentaires sont prescrits par le médecin du travail pour un salarié, donc en rapport avec les risques professionnels auxquels ce salarié est exposé, le coût de ces examens est à la charge de l'employeur. Par ailleurs, en cas de maladie professionnelle reconnue se traduisant par une diminution permanente de capacité de travail, partielle ou totale du salarié, celui-ci a la possibilité d'engager une procédure visant à faire reconnaitre la responsabilité de son employeur, si ce dernier a commis un manquement grave à son obligation de sécurité. Enfin, en cas de maladie consécutive à l'utilisation de produits nocifs, il se peut que la complémentaire santé ne prennent pas en charge les soins s'il est avéré qu'aucun dispositif de protection n'était employé. Concernant le respect de l'environnement, bien que les quantités de produits chimiques soient faibles, la réglementation est de plus en plus sévère vis-à-vis de la gestion des déchets. Et comme signalé dans ce guide, chacun doit être responsable et les déchets toxiques, même en faibles quantités, sont soumis à des textes de loi et au Code de l'environnement. Par la réalisation de ce prototype, l'IFRAM a souhaité tout d'abord alerter et sensibiliser les artisans sur les risques liés à l'utilisation des produits chimiques employés pour effectuer les patines ou tout autre traitement de surface, à la fois vis-à-vis de l'environnement, mais aussi vis-à-vis de la santé de l'opérateur. Ensuite, l'IFRAM a souhaité faire partager son expérience sur cette action et pouvoir permettre à chacun de concevoir son propre équipement en se basant sur les informations fournies dans ce guide. Une annexe assez volumineuse détaille chaque élément constituant cet équipement et fournit de nombreuses informations complémentaires. Cette annexe est disponible gratuitement sur simple demande en contactant l'IFRAM au 02 35 64 42 30 ou par courriel à [email protected].

IFRAM - Pôle national d’Innovation pour l’Artisanat des Métaux 2973, route de Duclair, 76360 VILLERS-ECALLES Tél : 02 35 64 42 30 Internet : www.ifram.fr / Email : [email protected]
http://infometiers.org/ISM/Reseau-des-Poles-d-innovation/Un-reseau-au-service-des-artisanshttp://www.imetaux.net/http://www.ifram.frhttp://www.ifram.frmailto:[email protected]:[email protected]://www.esska.fr/esska_fr_s/manche-de-chalumeau-propane-8211-g-3-8-jusqu-8217-.htmlhttp://www.outilor.fr/produit.php?ref=219-30&id_rubrique=209

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