Coffrets en acier inoxydable : épaisseur, finition, soudures et entretien

Calibre et épaisseur

Les numéros de calibre de tôle ne constituent pas une unité. Le tableau des calibres d'un distributeur l'indique clairement : « Les calibres ne sont ni standards ni métriques », et le même numéro de calibre désigne une épaisseur différente selon les métaux. La tôle d'acier inoxydable est légèrement plus épaisse que l'acier au carbone pour un même calibre :

Le guide architectural de la SSINA répertorie les mêmes valeurs nominales d'acier inoxydable. L'épaisseur réelle varie selon les tolérances des laminoirs, c'est pourquoi un plan doit indiquer l'épaisseur en millimètres ou en pouces. Une tôle plus épaisse augmente la rigidité et le poids : 304 est de 7.90 g/cm³, de sorte que chaque mètre carré de tôle de 1.5 mm pèse environ 11.9 kg (selon notre calcul). Nos coffrets muraux utilisent de la tôle de 1.2, 1.5 ou 2.0 mm (environ 18, 16 et 14 ga) selon les dimensions.

Finition de surface : N° 4 vs 2B

ASTM A480 et EN 10088 fournissent les définitions de finitions habituelles. Celles que vous rencontrez sur les coffrets :

• 2B : « un fini laminé à froid, recuit et décapé ou détartré, lisse et modérément réfléchissant », ayant subi une légère passe finale sur des cylindres polis.
• 2D : le même processus sans la passe sur cylindres polis ; lisse et non réfléchissant.
• BA : recuit brillant, un fini laminé à froid semblable à un miroir.
• Numéro 4 : un « fini brillant poli généraliste », texturé linéairement, généralement obtenu avec un abrasif 120–150 maille après un usinage plus grossier. C'est le fini brossé de nos coffrets mural.
• Non. 8 : le fini le plus réfléchissant couramment produit sur tôle.

Les plages de rugosité publiées se chevauchent et ne sont pas toutes d'accord. L'ASSDA donne 2B comme étant de 0.1 à 1 µm Ra et le numéro 4 comme étant généralement d'environ 0.2 à 0.6 µm ; le BSSA donne 0.1–0.5 µm pour 2B et 0.2–1.5 µm pour les finitions brossées dans sa classe. La direction est cohérente : les surfaces plus lisses résistent mieux à la corrosion et sont plus faciles à garder propres. Le BSSA prévient que les polis grossiers au-delà d'environ 1 µm de rugosité transversale Ra « présenteront des rainures profondes où les ions chlorure peuvent s'accumuler », et qu'une description telle que « poli satiné » ne garantit pas une finition lisse. Si la corrosion ou l'hygiène sont importantes, ajoutez un maximum Ra sur le plan. Pour les surfaces en contact avec les aliments, les directives EHEDG citées par Euro Inox sont de 0.8 µm Ra ou mieux ; un coffret n'est pas une surface en contact avec le produit, mais ce chiffre est une référence utile pour les zones exposées à l'arrosage.

Cordons de soudure et coloration thermique

Deux détails de soudure déterminent le vieillissement d'un coffret en acier inoxydable dans un environnement humide ou corrosif.

Joints continus. Les fissures retiennent les sels de chlorure, les polluants et l'humidité, et les conditions de faible teneur en oxygène à l'intérieur d'une fissure permettent aux chlorures d'attaquer rapidement. Le code de bonne pratique de l'industrie alimentaire de l'ASSDA indique que les joints à recouvrement et les soudures d'angle intermittentes « doivent être évités en raison des problèmes de fissures et de contamination », et ses directives pour le milieu côtier indiquent que les soudures intermittentes retiennent l'eau. Pour un coffret étanche au lavage à haute pression ou de type 4X-type, demandez des coins et des joints continus soudés, meulés lisses sur les faces extérieures.

Élimination de la teinte thermique. La décoloration à côté d'une soudure est une couche d'oxyde qui a appauvri en chrome le métal situé juste en dessous. Euro Inox : « La teinte thermique de soudage visible sur les surfaces en acier inoxydable réduit la résistance à la corrosion disponible de la surface. Il est recommandé d'éliminer toute teinte thermique visible. » Le décapage (pâtes ou gels acides, par pulvérisation ou immersion) l'élimine ; le nettoyage mécanique suivi d'un décapage ou d'une passivation est la séquence habituelle, et la BSSA note qu'on ne peut compter sur l'acide nitrique seul pour éliminer suffisamment de métal en surface. La SSINA ajoute qu'il ne faut pas utiliser de sablage ni de grenaillage sur l'acier inoxydable. La nuance « L » 316L a également toute son importance ici : la faible teneur en carbone protège la zone thermiquement affectée, comme l'explique 304 par rapport à l'acier inoxydable 316L.

Le film passif et la passivation

L'acier inoxydable se passive de lui-même : dès qu'une surface propre entre en contact avec une quantité suffisante d'oxygène, une couche d'oxyde riche en chrome se forme « automatiquement et instantanément ». L'acier fourni par les aciéries et les distributeurs réputés est déjà entièrement passif, et Euro Inox qualifie la passivation acide d'« exception plutôt que de règle ». Elle trouve son utilité lorsque la fabrication a laissé du fer libre ou d'autres contaminations à la surface : découpe avec des outils également utilisés sur l'acier au carbone, ou poussière d'acier provenant d'un meulage à proximité.

Les documents de référence sont la norme ASTM A967, qui couvre les traitements de passivation chimique (acide nitrique, acide citrique et électrochimique) ainsi que les essais de détection du fer libre, et la norme ASTM A380, qui couvre le nettoyage, le décapage et la passivation des pièces, assemblages et systèmes installés en acier inoxydable. La passivation ne retire aucun métal ; le décapage en retire, raison pour laquelle la coloration thermique nécessite un décapage plutôt qu'une simple passivation. Si votre cahier des charges exige une passivation, spécifiez la norme et l'essai souhaité.

Contact galvanique avec d'autres métaux

La corrosion galvanique nécessite la présence simultanée de trois éléments : deux métaux aux potentiels de corrosion différents, une liaison électrique entre eux et un électrolyte, qui peut se limiter à un film de condensation ou à de l'air industriel humide. En l'absence de film d'humidité, il n'y a pas de corrosion galvanique, raison pour laquelle les intérieurs secs posent rarement problème. L'acier inoxydable est le métal le plus noble dans les associations courantes ; c'est donc l'aluminium, le zinc ou l'acier au carbone placé à son contact qui se corrode.

• Fixations : utilisez des fixations en acier inoxydable sur les panneaux en acier inoxydable. Euro Inox montre que des vis galvanisées sur un couvercle en acier inoxydable rouillent en blanc en l'espace d'environ 12 mois dans l'air urbain.
• Rapport de surface : Rendez la petite partie la plus noble. Les vis en acier inoxydable dans une grande pièce en aluminium sont généralement acceptables ; une petite pièce en aluminium ou galvanisée pressée contre une grande surface en acier inoxydable est la combinaison risquée.
• Fissures humides : les joints perpétuellement humides entre l'acier inoxydable et des pièces en aluminium, en zinc ou galvanisées posent des problèmes, et la règle du rapport des surfaces ne s'applique pas de manière fiable en leur sein.
• Isoler : lorsqu'un coffret en acier inoxydable est fixé sur de l'aluminium, des attaches galvanisées ou du acier peint à l'extérieur, utiliser des rondelles isolantes, des coussinets en plastique ou des coussinets. Peindre uniquement le métal le moins noble n'est pas une solution fiable. L'isolation ne doit jamais rompre un chemin de liaison protecteur requis, et un boulon ou une bride peut le franchir sans être vu ; conception des assemblages aluminium-acier inoxydable contre la corrosion galvanique explique comment vérifier les deux.

Les détails de montage sont traités dans le guide de montage des coffrets.

Perçage et découpe de l'acier inoxydable sur site

L'acier inoxydable austénitique écrouit sous l'effet du travail. Si le foret frotte au lieu de couper, il vernit une couche dure que la passe suivante ne peut mordre. Directives d'usinage du SSINA : maintenir une avance positive, éviter le piétinement et les passes successives légères, utiliser des vitesses de coupe plus faibles et garder les outils affûtés. L'IMOA suggère une avance d'au moins 0.076 mm (0.003 po) par passe pour que l'outil travaille sous la couche écrouie. Deux autres règles protègent la surface :

• Utilisez des forets, des scies, des limes et des abrasifs réservés à l'acier inoxydable. IMOA : une fois que des produits abrasifs ont été utilisés sur de l'acier au carbone, « ils ne peuvent plus être utilisés sur l'acier inoxydable ».
• Ébavurer, nettoyer les copeaux et essuyer la zone ; des particules d'acier ordinaire laissées sur l'acier inoxydable provoquent des traces de rouille.

Chaque nouveau trou requiert ensuite un raccord dont l'indice déclaré correspond au type de coffret : voir découpes, presse-étoupes et fenêtres pour IHM. Mieux encore, envoyez la disposition avant la fabrication du coffret et faites réaliser les ouvertures en atelier.

Nettoyage et entretien

Les directives de maintenance de la BSSA commencent par une règle empirique : "nettoyer le métal lorsqu'il est sale". Pour l'acier inoxydable extérieur, cela peut aller d'une à quatre fois par an ; dans les zones hygiéniques, cela peut être quotidien. La routine :

1. Lavez avec du savon ou un détergent doux et de l'eau tiède, à l'aide d'une éponge, d'un chiffon doux ou d'une brosse à fibres souples.
2. Sur les finitions brossées et polies, essuyez dans le sens du grain, jamais en travers ; un tampon en nylon est acceptable dans le sens du grain.
3. Rincer à l'eau claire et sécher.

Et ce qu'il faut tenir éloigné du coffret :

• Laine d'acier, brosses ou tampons à récurer en acier au carbone : les particules qu'ils laissent s'oxydent à la surface.
• Produits contenant des chlorures : la BSSA indique que les nettoyants à base d'acide chlorhydrique et les désinfectants à l'hypochlorite "peuvent provoquer des taches de surface inacceptables ainsi que des piqûres, et ne doivent pas être utilisés".
• Désinfectants concentrés à base d'eau de Javel, susceptibles d'endommager l'acier inoxydable. Lorsque des désinfectants chlorés font partie des procédures de l'usine, rincer après utilisation et envisager 316L.

Le choix de la nuance pour les sites côtiers et les agents désinfectants est traité dans 304 vs 316L, et les pratiques de lavage à haute pression dans coffrets étanches pour l'industrie agroalimentaire.

Que faire figurer dans les spécifications d'un coffret en acier inoxydable

Foire aux questions

Sources

1. Metal Supermarkets, sheet metal gauge chart (calibres acier inoxydable vs acier au carbone)
2. Metal Supermarkets, "Sheet metal gauge chart" (les calibres ne sont ni standard ni métriques)
3. SSINA, Designer handbook: stainless steel for architecture (tableau des calibres ; définitions 2B, BA et No. 4)
4. ATI, Fiche technique des types 302/304/304L/305 (densité)
5. ASSDA, 2B, 2D et finis laminés froids BA (définitions ASTM A480 / EN 10088)
6. ASSDA, formes de laminage (2B et Numéro 4 de rugosité, Numéro 8)
7. ASSDA, « No 4 : le fini polyvalent par excellence »
8. BSSA, Spécification des finitions pour les produits plats en acier inoxydable (Ra typique par finition)
9. BSSA, état de surface et résistance à la corrosion de l'acier inoxydable poli (Ra supérieur à 1 µm ; « poli satiné »)
10. Euro Inox / worldstainless, L'acier inoxydable dans l'industrie agroalimentaire (EHEDG 0.8 µm Ra ; interstices)
11. ASSDA, Code de pratique pour l'industrie alimentaire (soudures intermittentes et joints soudés)
12. ASSDA, FAQ 6 (les recoins et les soudures intermittentes retiennent l'eau et les sels)
13. SSINA, corrosion par piqûres et corrosion en creux
14. BSSA, Nettoyage et finition après soudage des aciers inoxydables (élimination des teintes de revenu)
15. Euro Inox, Décapage et passivation de l'acier inoxydable (coloration thermique, auto-passivation, passivation acide)
16. SSINA, Fabrication of stainless steel (pas de sablage ni de grenaillage abrasif ; décapage)
17. ASTM A967/A967M-25, traitements de passivation chimique pour pièces en acier inoxydable
18. ASTM A380/A380M-25, nettoyage, désoxydation et passivation des pièces, équipements et systèmes en acier inoxydable
19. Euro Inox, L'acier inoxydable en contact avec d'autres matériaux métalliques (corrosion galvanique)
20. SSINA, Stainless steel fasteners (corrosion galvanique, métal plus noble pour la plus petite pièce)
21. SSINA, Machining stainless steels (avance positive, outils affûtés)
22. IMOA, Practical Guidelines for the Fabrication of Austenitic Stainless Steels (vitesse d'avance, outillage dédié)
23. Euro Inox, « Nettoyage de l'acier inoxydable architectural » (lignes de polissage verticales en extérieur)
24. BSSA, SSAS 7.20 Entretien et maintenance de l'acier inoxydable
25. Euro Inox, nettoyage de l'acier inoxydable (essuyer dans le sens du grain ; ne pas utiliser de laine d'acier ; eau de Javel)