Nickelage par galvanoplastie de pièces de meccano

[roseleur]

Avant le bain de Watts d'autres formulations existaient puisque le nickelage remonte au milieu du XIXème siècle. Je ne connais pas bien l'historique d'avant Watts et c'est assez complexe car les sources d'informations donnent toutes des informations plus ou moins différentes et difficiles à recouper.Ce qui est sûr est que le bain de Watts constitue un tournant décisif dans l'évolution du nickelage et constitue la base des bains modernes , il a permis une accélération des vitesses de déposition.

Il semble qu'il existe des formules de bains brillants sans chlorure et sans additifs organiques.
Dans un ouvrage de 1930 (L'électrodéposition des métaux Pfanhauser Librarie polytechnique Béranger)j'ai trouvé ces deux formules mais je ne sais pas de quand elle datent:

Formule americaine:
1 litre d'eau
211 g de sulfate de nickel
17 g de sulfate de nickel et d'ammonium
106 g de sulfate de sodium calciné
28 g d'acide acétique
Formule Pfanhauser:
1 litre d'eau
83 g sulfate de nickel
10 g acide borique
83 g sulfate de sodium calciné
14 g chlorured'ammonium
0,07 g chlorure de cadmium

En ce qui concerne le dépôt plus lent je n'y crois pas trop .Ce serait plutôt un dépôt peu épais sur métal poli brillant. Je ne sais pas s'il est plausible que les pièces aient été polies manuellement? Et ce dépôt qui s'exfolie est il très épais ou pas?
La mauvaise adhérence peut provenir de la formule elle même , de la corrosion du support par porosité, d'un process défectueux (dégraissage, désoxydation). En effet sur fer le nickelage direct nécessite un parfait dégraissage et l'absence d'oxydation même invisible . Du reste on a longtemps cuivré avant pour assurer une meilleure adhérence.

Il serait intéressant de dénickeler électrolytiquement une pièce pour voir la préparation de la surface.

Cela n'apportera rien , le décapage attaquant aussi le fer.
Le décapage des pièces anciennes risque de poser problème.
Difficile à éliminer généralement par polissage , le nickel partira dans un bain électrolytique d'acide sulfurique concentré mais qui demande une intensité de courant assez forte (200 ampères) et qui va attaquer le fer .
D'après le bouquin de Pfanhauser il semblerait que l'on puisse dénickeler sur acier à 0,5 volts dans une solution de carbonate de sodium sans attaque du fer (à vérifier). Il existe aussi des produits décapants à action chimique. Pour ma part j'ai toujours utilisé l'acide avec polissage ultérieur.


Pour la gamme de traitement :

• Dégraissage solvants ou ultrasonique
• Rinçage
• Dégraissage électrolytique ou au pire dans un bain très chaud de lessive de potasse
• Rinçage
• Déroche (Acide sulfurique à 10%)
• Rinçage
• Nickelage
• Rinçage
• Séchage

Ce qui implique :
- Pour le montage des pièces il est préférable que tout le crochet de suspension dans les bains soit amovible pour pouvoir le transporter de bains en bains (plus facile que de chaque fois raccrocher les barres sur des dispositifs fixes).Sinon pour éviter de refaire cette installation prévoir un crochet amovible pour toutes les autres opérations que le nickelage proprement dit. Les pièces seront simplement accrochées deux fois.

-La fabrication d'une autre cuve pour le dégraissage. Le dégraissage électrolytique est idéal mais nécessite 200 ampères et en principe l'usage de cyanure (Quoiqu'il doit pouvoir être fait uniquement avec de la potasse). Sinon Lessive de potasse assez concentrée et très chaude.

[Meccano nickelé]

Comme le disait Roseleur, il y avait une multitude de composition de bain de nickelage. Le "maître" a même la sienne, voir le document suivant (de 1887) :

Watts n'a inventé son bain que vers 1916-18. C'est la raison pour laquelle je dis que le Meccano nickelé brillant d'avant 1916 était réalisé avec une autre composition que celle de Watts.
Pour expliquer le défaut de tenue dans le temps du nickelage de cette période, il faut savoir que Meccano produisait chaque jour des tonnes d'éléments de petites tailles. Je doute qu'ils aient pu respecter à l'optimal chacune des phases préliminaires au nickelage (dégraissage, dérochage, rinçage); et puis quand la sirène hurlait le soir...est-ce que le cycle de traitement était terminé ?

Pour terminer et agrémenter l'intervention, un cadeau:
Une photo et un commentaire extraits d'un rare catalogue publicitaire de la marque de 1926, "Jackie Coogan visite une usine Meccano" version française, traduite de l'anglais puisque l'usine était à Liverpool. Vous verrez que "le nickelage c'est facile !" , malgré tout vous constaterez que c'est un travail minutieux puisqu'on ne voit que des ouvrières. Précision pour donner un ordre d'idée de la taille de l'usine, elle employait 1500 ouvriers !

[wolfi]

super ta documentation,

je me rappelle avoir vu plusieurs fois des pièces nickelées anciennes perdre leur nickelage par flocons et plaques.
Généralement c'était sur des zones délimitées, en frottant on pouvait éliminer ce qui ne tenait pas. Si je me rappelle bien, la surface dessous était sombre, accidentée ce qui signifiait une corrosion du métal support. Ca arrive (uniquement?) quand c'est un nickelage direct sur fer sans sous couche de cuivre.

On pourrait en conclure que la surface a eu un accident qui a pu déchirer la couche de nickelage de quelques microns, soit par un choc, soit par torsion. Ensuite la corrosion se serait infiltrée. Il est aussi possible qu'il s'agisse de phénomènes dus à des courants galvaniques, comme il y a de la corrosion galvanique sur des pièces mécaniques en milieu marin.
Il serait intéressant de savoir si ce phénomène se produit sur des pièces neuves dans leur boite qui n'ont pas été manipulées ?
En tout cas ca n'arrive pas que sur des pièces de meccano.

Le bain de watts ne donnait apparemment pas de surfaces brillantes sans additifs organiques.
Les bains au sulfate semblent aujourd'hui réservés aux applications amateur comme conrad électronique dont j'ai pu glaner une recette que j'ai donnée plus haut. Les résultats sont relativement peu convaincants.
Dans le bouquin, tu cites le bain de Roseleur, le bain d'Adams au sulfate, et le bain de Julius Weiss qui ne contiennent pas de chlorure de nickel.
Par contre, les autres bains se rapprochent du bain de watts car ils contiennent ou peuvent contenir du chlorure.
La différence c'est le maintien du ph par l'acide borique qui fait tampon, qui libère progressivement de l'acidité.

D'apres ce que j'ai pu lire, les bains efficaces sont essentiellement constitués de chlorure de nickel ou chlorure de nickel avec sulfate de nickel.
Les deux étaient connus avant 1916. Il y a fort a parier que chez meccano, on faisait de la recherche et qu'ils avaient utilisé un bain style watts ou quelque chose d'approchant avant cette date. Ca devait être un secret d'usine, et ils ont dû utiliser un additif organique pour la brillance.

Il me semble que dans la restauration des pièces, il vaudrait mieux chercher un procédé qui donne une couleur et une apparence de surface qui se rapproche le plus possible de l'aspect qu'ont les pièces de meccano qui ont été bien conservées aujourd'hui, 100 ans après leur nickelage, et ne pas essayer de reproduire les bains de l'époque.

[roseleur]

D'accord sur ce dernier point d'autant plus qu'on n'a pas réussi à identifier les formules utilisées.
Cela dit ce serait intéressant quand même de connaitre le fin mot de l'histoire.

[Meccano nickelé]

réponse à Wolfi et Roseleur
je sais bien que le meilleur nickelage sur du fer doit être précédé par un cuivrage, mais je veux traiter tel Meccano le faisait, c'est à dire sans cuivrage.
Les formules que j'ai présentées hier sont extraites d'un livre ancien, période où les chlorures de nickel n'étaient pas utilisés, c'était un clin d'oeil à Roseleur.
le grand interêt de l'utilisation des chlorures est dû à la grande conductivité spécifique de l'ion chlorure, cette caractéristique fait que pour une concentration équivalente à un sel de sulfate, elle permet d'avoir un courant, donc une vitesse de déposition beaucoup plus grande. C'est la raison pour laquelle on trouve des compositions de bains avec du chlorure de sodium (que Meccano a également utilisé). Pourquoi avoir utilisé du chlorure de sodium pour faire du nickelage?
Un nota: les sels de chlorures étaient beaucoup plus chers que ceux de sulfates, c'était certainement un frein à leur utilisation.

Je rappelle mon objectif, je veux reproduire les pièces Meccano de la période dite "nickel mat", celles qui se conservent le mieux, tout en utilisant le bain d'époque de composition Watts des années 1920 (sans addition d'agent de brillance).
Excusez moi si je n'avais pas été clair jusque là.

[roseleur]

C'est vrai ne perdons pas de vue l'objectif initial , on se laisse facilement emporter.
L'obtention du nickel mat sera plus facile.

[wolfi]

Cher meccano,
j'ai compris que tu veux utiliser le bain de watts.
Pour faire comme à l'époque, il te faudrait le même fer ou acier, en principe neuf et le préparer comme ils faisaient à l'époque.
Si tu veux faire de la restauration de pièces anciennes, je ne suis pas certain que tu arrives aux mêmes qualités optiques en employant le même bain - que nous ne connaissons pas d'ailleurs -.

Le dénickelage et le ponçage feraient disparaitre les témoins d'estampage, les pièces seraient sans défauts et sans traces d'usinage, a moins que tu ne veuilles estamper des pièces toi même.
Ca serait intéressant.

Tu en es où avec tes essais ?

[Meccano nickelé]

Bonjour,
Avant de répondre à Wolfi, je tenais à apporter un correctif au commentaire que j'avais fait avec la photo "jackie devient nickeleur", cette photo n'a pas été prise dans l'usine anglaise mais dans celle d'Elizabeth aux Etats-Unis (côte est, Etat du New Jersey, située près de New-york) très grande usine construite en 1922.

Réponse à Wolfi, je ne sais pas ce que mes essais vont donner, mais il faut essayer... Je vais procéder à un dénickelage chimique.
Quant au polissage, je ne pense pas que le marquage disparaîtra car il est assez profond.

Je ne souhaite pas faire de restauration de pièces courantes. Certaines pièces sont tellement rares que lorsqu'un collectionneur en trouve une en mauvais état, il cherche à la restaurer ; j'aimerais pouvoir satisfaire ces gens là.
Je pense également nickeler des pièces qui n'ont jamais été nickelées, l'objectif étant de faire des montages de modèles postérieurs à la période nickelée, ceci va peut être choquer les puristes...
Exemple de pièces rares souvent dégradées :

Je n'avance pas vite dans mes essais car je suis très pris par mon travail et j'ai plusieurs passions. Dans peu de temps, je devrais avancer plus vite car la retraite approche.

[wolfi]

Espérons que la retraite n'apporte pas la sagesse, mais permette de réaliser des rêves d'enfant. :)
Le GROS probleme de tous traitements de surface des aciers c'est la préparation. C'est ce que je commence a comprendre : sans préparation minutieuse, point de salut.
Tes ambitions sont grandes car il faut conserver les gravures estampées, dénickeler, préparer les surfaces. Le nickelage là-dedans me parait la phase la plus simple.

Je ne pense pas qu'il soit possible avec un investissement raisonnable de restaurer des pièces anciennes nickelées en dessous d'une certaine valeur malheureusement certaine. Mais trouver de vieilles machines pour estamper, plier et poinçonner, ça doit se faire.
Fais une vraie réédition de meccano. :) Le must du collector.
Prends du bon fer et nickèle selon watts.

[roseleur]

C'est ce que je commence a comprendre : sans préparation minutieuse, point de salut.

Exact c'est une règle d'or pour tous les traitements de surface.
Désoxydation, préparation de l'état de surface, dégraissage.