Présentation
Auteur(s)
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Alain PRONER : Société AREGA
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’apparition des revêtements par projection thermique date de 1909 avec l’invention de Schoop portant sur la projection de plomb fondu à l’aide d’un vaporisateur, puis de plomb en poudre à travers une flamme. Les premières applications industrielles sont apparues en 1914 dans le domaine militaire (projection d’étain sur la face arrière d’obus), dans celui de l’anticorrosion (dépôts d’aluminium), ou encore en décoration (dépôts de bronze). Dès 1914 également des essais de projection par arc électrique furent réalisés.
C’est après la Seconde Guerre mondiale que le domaine d’application de la projection thermique s’est élargi à l’industrie mécanique (apport de revêtement d’acier dans le cadre de rénovation de pièces usagées), puis à l’industrie aéronautique.
La recherche de propriétés de surface spécifiques sur les pièces en service, dont les conditions d’emploi sont de plus en plus sévères, a permis le développement de nouveaux procédés [plasma, canon à détonation, HVOF High Velocity Oxygene Fuel...] (figure 1) et de nouveaux matériaux associés (céramiques, carbures, composites, superalliages...).
Aujourd’hui les objectifs techniques et économiques des industriels de tous les secteurs vont dans le sens de la réduction des coûts et de l’amélioration des performances. Les pièces constitutives de machines ou équipements, de dimensions de plus en plus réduites, doivent résister à des sollicitations nombreuses :
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sollicitations internes : contraintes mécaniques, fatigue, fluage... ;
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sollicitations externes : frottement, abrasion, température, érosion, fretting... ;
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sollicitations environnementales : corrosion, oxydation, attaque chimique, chaleur...
La projection thermique va permettre de conférer à chaque zone la propriété de surface nécessaire à son fonctionnement, tout en autorisant des choix de matériaux de base compatibles avec les propriétés à cœur recherchées.
Tous les secteurs d’activité sont aujourd’hui concernés par la projection thermique. Si la protection anticorrosion reste le cas d’application le plus fréquent (voir figure 2), certains secteurs comme l’automobile présentent des applications multiples parmi lesquelles on peut citer à titre d’exemples : soupapes, segments de piston, anneaux de synchro, disques d’embrayage, sondes lambda, cylindres, pompes, platines d’alternateurs, plaquettes de freins...
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- Version archivée 1 de janv. 1989 par Maurice DUCOS
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Contrôle qualité6. Mise en œuvre des procédés
Le choix d’un procédé dépend non seulement du choix du matériau et des propriétés du dépôt recherchées, mais également d’un certain nombre de facteurs connexes au dépôt tels que :
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préparation de la surface ;
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masquage ou protection des zones non traitées ;
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préchauffage éventuel ;
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contrôle des températures ;
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post-traitement ;
-
usinage final ;
-
etc.
Les gammes opératoires de traitement de surface par projection thermique comprennent tout ou partie des étapes suivantes :
-
préparation de surface ;
-
définition des animations torche/pièce ;
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réalisation du dépôt ;
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usinage final.
6.1 Préparation de la surface
La préparation de surface comprend trois étapes principales :
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Le nettoyage de la pièce traitée, nécessaire à l’élimination de toute matière contaminante (graisse, huile, poussières, polymères) réalisée par immersion, par pulvérisation, par ultrasons voire par élévation de température. Les nettoyants peuvent être des solvants ou des lessives.
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La création de rugosité en surface de la pièce traitée afin de permettre aux particules de s’ancrer dans les irrégularités de surface ainsi créées et d’assurer un bon accrochage mécanique. C’est un facteur prépondérant dans la bonne tenue des dépôts.
Cette création de rugosité peut être effectuée de deux manières :
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par sablage (au corindon ou à la grenaille métallique) permettant un nettoyage complémentaire de la pièce (enlèvement de peintures, d’oxydes...) et l’obtention d’une rugosité de surface comprise entre 6 à 10 µm environ (qualité SA3).
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par tournage avec création d’un profil rainuré de profondeur 0,5 mm environ. Cette méthode est réservée en général aux dépôts les plus épais, le tournage étant suivi d’un sablage complémentaire.
Il convient de noter qu’une attention particulière doit être...
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Mise en œuvre des procédés
ANNEXES
Le marché annuel des consommables liés à la projection thermique (fils, poudres) représentait, en 1995, 130 MF. La figure en donne la répartition par secteur d’activité.
À titre indicatif, les prix de quelques appareils et installations de projection thermique sont donnés dans le tableau .
HAUT DE PAGE
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Ouvrages généraux
CODDET (C.) - Proceedings of the 15th international thermakl spraying conference. - 1693 p., avr. 1998, ASM États-Unis.
FAUCHAIS (P.) - Progress in plasma processing of material. - 943 p., 1997, Begell House Inc. New York.
Références
HANSZ (B.) - Les applications industrielles de la projection thermique. - 1998, Forum industriel ITSC 1998.
DUMON (P.) - Revêtements par soudage et projection thermique. - 345 p., juin 1995, Publications du soudage et de ses applications.
FUKUMOTO (M.) - HUANG (Y.) - Proceedings of 15th international thermal spray conference. - p. 401-406, mai 1998.
ROBERT (C.) - VARDELLE (A.) - Proceedings of 15th international thermal spray conference, - p. 729-740,...
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