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APPLICATIONS DANS L'INDUSTRIE

 

Les demandes des industries pour des revêtements techniques sont de plus en plus contraignantes. L'impact environnemental des procédés de mise en forme des revêtements est aussi de première considération. Pour satisfaire des contraintes de compétitivité économique liées à un impact environnemental faible, les ingénieurs sont portés à tourner leur attention vers des procédés qui utilise «le minimum de ressources». La projection thermique est une technique attrayante pour la réalisation de revêtements puisqu'elle offre la possibilité d'une grande variété de matériau à mettre en forme et puisque les procédés mis en oeuvre ont un impact environnemental réduit en comparaison avec les autres procédés conventionnels de traitement de surface.

En «ingéniérant» les surfaces avec des revêtements spécialement conçus et adaptés, les techniques de projection thermique comme la projection flamme, la projection arc-fil ou la projection plasma permettent de résoudre de nombreux problèmes de surface, d'usure, de corrosion ou de dégradation par la chaleur.

En comparaison avec les procédés traditionnels de traitements des surfaces, les techniques de projection thermique offrent des capacités d'épaisseurs supérieures, la possibilité de traiter des pièces de très grandes dimensions, la possibilité de faire du traitement sur site, tout ceci sans produire de déchets encombrants. Ces procédés de déposition à hautes températures permettent de déposer des matériaux à haut point de fusion sur un substrat maintenu à une température faible.

 

La demande en revêtements de surfaces techniques est en croissance permanente. Les ingénieurs recherchent constamment à améliorer les performances et apporter de la valeur ajoutée tout en réduisant les coûts. Dans ce contexte on constate un nombre croissant d'ingénieurs s'intéressant aux solutions utilisant des revêtements mis en forme par projection thermique. TCPP assiste ses clients pour atteindre ces objectifs avec en particuliers :

                          > la réduction des coûts

                          > l'amélioration de la productivité

                          > l'amélioration des performances

                          > l'amélioration des propriétés électriques

                          > en permettant aux composants de travailler à plus haute / basse températures

                          > en permettant aux composants d'opérer dans des environnements agressifs

                          > en améliorant les rendements

                          > en améliorant les durées de vie des composants

                          > en générant des avantages compétitifs

                          > en apportant de la valeur ajoutée

 

                       

 

De très nombreux secteurs de l'industrie sont susceptibles d'être intéressés par les revêtements réalisés par projection thermique.
INDUSTRIE
> Aéronautique
> Agro-alimentaire
> Alimentaire
> Articles ménagers
> Automobile
> Bio-médical
> Brasseries
> Caoutchouc
> Chimie
> Décoration
> Eau
> Electroménager
> Electronique
> Energie
> Fonderie
> Imprimerie
> Mécanique
> Métallurgie
> Mine
> Nucléaire
> Papeterie
> Pétrole
> Plasturgie
> Pompe
> Production d’énergie
> Production des non ferreux
> Production métaux ferreux
> Sidérurgie
> Spatiale
> Sport
> Stockage énergie
> Textile
> Transport
> Tréfilerie
> Verre
> …

 

 

Revêtements abradables

Les revêtements abradables sont formulés pour «s'abrader» préférentiellement lorsqu'ils sont mis en contact avec un composant d'accouplement dit vis à vis. Les revêtements abradables mis en forme par projection thermique ont une faible cohésion structurale de façon à ce qu'ils puissent s'abrader aisément lorsqu'ils rentrent en contact avec un composant vis à vis en déplacement ayant une cohésion structurale supérieure. Le revêtement est dimensionné pour ne pas créer de dommages à la surface non revêtues du vis à vis.

Ils existe différents types de revêtements abradables pour pourvoir différentes températures de fonctionnement, différents environnements corrosifs et matériaux de vis à vis. Leur structure peut être :

> très poreuse avec beaucoup de particules non réactives ou in-fondues (ce qui dans un cas normal serait considéré comme un revêtement médiocre) et réalisée avec une sélection approfondie et une maîtrise parfaite des paramètres de projection pour acquérir le degré d'abradabilité demandé. Ces revêtements peuvent être assez difficiles à reproduire sans un matériel complètement automatisé.

> dense et uniforme avec des additifs qui peuvent être des polymères (polyester), du graphite, de la bentonite et du nitrure de bore. Ces additifs ont pour fonction de «fragiliser» la matrice métallique du revêtement abradable et peuvent aussi apporter un certain degré de lubrification à sec. L'abradabilité est principalement contrôlée par le taux de concentration des additifs et non par la modification des paramètres de projection, ce qui facilite la reproductibilité des revêtements.

Principalement utilisés pour les compresseurs de turbines aéronautiques, ces revêtements abradables ou « gommeurs de tolérances » sont maintenant appliqués dans le cas des turbines terrestres, des turbos de moteurs d'automobiles, de pompes et de compresseurs pour assurer un contrôle parfait des tolérances dimensionnelles des composants. Ces revêtements réduisent le risque d'endommagement d'une aube et en même temps permettent d'accroître le rendement et les performances du turbo en ménageant le juste jeu nécessaire pour le rotor.

   

Contrôle du jeu avec un revêtement abradable sur turbo - micro-structure du revêtement

 

 

Remplacement du chrome dur avec des matériaux mis en forme par projection HVOF

Depuis de très nombreuses années, le chrome dur a été largement utilisé dans l'industrie pour la résistance à l'usure et la corrosion, et ceci sans vraiment d'autres solutions alternatives. Les revêtements de chrome dur permettent la protection contre l'usure tout en permettant un état de surface nécessaire pour éviter les fuites de fluides.

L'utilisation du chrome dur est de nos jours de plus en plus remise en question à cause de l'impact environnemental qu'a ce procédé électro-chimique. Dans le cadre de leur démarche qualité, certaines organisations interdisent même complètement l'utilisation des revêtements de chrome dur pour leur nouvelles applications. Les revêtements mis en forme par projection HVOF dépassent les performances de résistance à l'usure des revêtements de chrome dur, et ceci tout en n'ayant pas le même impact environnemental. Des revêtements de matériaux comme le carbure de tungstène offre de nombreux avantages en comparaison avec les revêtements de chrome dur ; ils sont plus durs et permettent des durées de vie et de résistance à la corrosion supérieures. La réalisation de revêtements par procédé de projection HVOF est rapide et le procédé est parfaitement adapté pour des productions de gros volumes.

Des applications typiques sont : > les arbres utilisés dans l'industrie hydraulique et la marine

                                                   > les trains d'atterrissage d'avion

                                                   > les rouleaux utilisés dans les papeteries et la sidérurgie

                                                   > les applications dans la pétro-chimie

                                                    > les arbres de pompes

  


La résistance à l’usure de divers dépôts projetés à l'HP HVOFet de dépôts de chrome dur  

 

La résistance à la température de divers dépôts projetés au JP5000 et de dépôts de chrome dur

 

Projection HVOF d'un revêtement WC/10Co4Cr sur un rouleau de calandrage pour l'industrie de la fabrication du papier. La finition de surface est le poli-mirroir et permet d'assurer une meilleure qualité du papier et de réduire les coûts de maintenance.

 

TCx est le nom générique d'une famille de revêtements hautes performances à base de carbure qui ont été élaborés en définissant d'une part un choix judicieux entre les paramètres de projection et les matériaux projetés et d'autre part une bonne connaissance en finition de surface.

Les revêtements présentent : > une haute dureté

                                              > une grande résistance à la corrosion

                                              > un faible coefficient de frottement

                                              > un excellent fini de surface

Propriétés mécaniques du revêtement TC8

 

Micro-structure du revêtement base carbureTC8

 

Rouleau bobineur revêtu d'un revêtement anti-usure à rugosité isotropique et contrôlée. Revêtement à base de carbure de tungstène ou de molybdène

                                                          

                                                            

Revêtement base carbure TC17 sur arbre de compresseur

Revêtement WC-Ni résistant à l'usure et la corrosion sur électrode plongeante

 


Revêtement WC Co-Cr pour remplacement de chrome dur sur train d'atterrissage de 767

Des revêtements durs HVOF et de nouvelles techniques de finition de surface pour les  vannes sphériques ou à guillotine utilisées dans les industries pétrolière et pétro-chimique ainsi que pour les applications marine et de production d'énergie apportent de nouveau standarts de résistance à l'usure et de sécurité. Ces nouveaux revêtements prolongent notablement les durées de vie des vannes et permettent d'accroître leurs performances dans des environnements agressifs et des conditions de travail extrêmes.

 

 

Revêtement WC 12Co sur arbre de pompe

 

 

Revêtements sur pièces en aluminium

Pour certaines applications dans l'industrie (lorsque par exemple des grandes vitesses de rotation sont nécessaires, l'usinabilité du matériau de base est un critère de choix, ...), il est nécessaire de travailler avec des matériaux légers comme l'aluminium ou ses alliages. Bien que ces matériaux légers offrent de nombreuses propriétés intéressantes, ils sont caractérisés par des propriétés de surface médiocres qui sont synonymes de faible résistance à l'usure par abrasion. Pour pallier à ce problème des revêtements mis en forme par projection thermique peuvent alors être réalisés.

Rouleau cannelé utilisé dans l'industrie textile recouvert d'alumine ou d'oxyde de chrome

 

«Bagues à texture» en aluminium recouvertes d'un revêtement TCC6

disques de freinage en alliage léger traités d'un revêtement à frottement contrôlé et protecteur thermique

 

 

Alliages auto-fusibles re-fusionnés pour la résistance aux chocs

Les revêtements d'alliages auto-fusibles sont re-fusionnés pour avoir une interaction métallurgique avec le substrat. Ils offrent ainsi des structures protectrices non poreuses résistantes à l'abrasion, la cavitation, le fretting, l'érosion et la corrosion, à la fois aux faibles et aux hautes températures jusqu'à 840°C. Ces alliages contiennent du bore et du silicium qui conduisent à la formation des flux basses températures lors du contact du matériau du revêtement avec la surface de la pièce à traiter. Le Bore et le silicium permettent de diminuer la température de fusion de l'alliage du revêtement et d'accroître sa mouillabilité ; le chrome conduit à la formation de précipités de borure de chrome et de carbo-borures complexes qui amènent la dureté et la résistance à l'usure de l'alliage. Ces avantages conduisent à la formation d'une très grande adhérence du revêtement (on parle de revêtements soudés) avec la surface des composants en acier ou base fer ; il s'en suit une exceptionnelle résistance aux chocs mécaniques (et thermique), ce qui n'est pas le cas d'un revêtement classique. De plus la possibilité de pouvoir « calibrer » la dureté de l'alliage (entre 20 et 65 HRC) en faisant varier les compositions des adjuvants (et aussi en ajoutant d'autres éléments comme des carbures) apporte un intérêt certain pour l'utilisation de cette classe de matériaux.

Les alliages auto-fusibles peuvent être utilisés pour renforcer, protéger et re-conditionner divers composants utilisés dans l'industrie pétrolière (éléments de pompes, ...), la production d'énergie (échangeurs, ...), les transports (soupapes de gros moteurs diesel de bateau, de locomotives, ...), les industries minière et métallurgique, l'industrie verrière, le génie civil, etc...

 

 

L'utilisation d'alliages auto-fusibles pour obtenir des revêtements denses avec une accroche métallurgique se fait en deux étapes. La première consiste à la réalisation par projection thermique du revêtement d'alliage haute dureté et la seconde consiste à re-fusionner le revêtement.

 

 

D'autres applications sont aussi montrées dans la rubrique "PRODUITS ET SERVICES"