230
Analyse et technologie des surfaces
entre lesquelles on maintient une décharge à arc DC ou H.F. Cette décharge transformera partiellement le gaz en plasma – les expansions thermique et dissociative donneront au flux une accélération supplémentaire juste avant la buse – et le bombardement électronique et ionique intense transforme la fumée en brouillard. Les
gouttelettes frappant la surface y formeront un film liquide, qui se solidifiera et
refroidira par une trempe successive.
Les problèmes technologiques sont les suivants:
• Gestion thermique du parcours
Sur le parcours de la sortie de la buse jusqu’à la surface, les gouttelettes vont
se refroidir par radiation, refroidissement par convection et évaporation.
Ceci entraînera la formation de peaux solides, qui constituent souvent une
partie importante du dépôt.
Les gouttelettes les plus petites vont se solidifier entièrement et vont être
réfléchies par la surface entraînant une perte de matière première. Le problème est intensifié par l’utilisation de jets de gaz refroidisseurs utilisés pour
la maîtrise et le contrôle des réactions chimiques.
La «solution» consiste en un choix judicieux de la granulométrie de la poudre utilisée.
On travaille à la plus haute densité d’énergie possible en pratiquant la projection immergée sous l’eau. C’est la technique de choix pour la fabrication
de structures autoporteuses en céramique.
• Gestion chimique du parcours
Pour un dépôt métallique, on doit éviter l’oxydation ou la nitruration des
gouttes sur le trajet. Les solutions consistent à utiliser des gaz vecteurs
réduisants (contenant l’hydrogène p. ex.) comme des rideaux de gaz protecteurs entourant le jet ou l’utilisation du vide comme environnement de travail.
• Gestion écologique du parcours
Le transport de grandes quantités de poudres fines dans l’air pose problème
du point de vue de l’environnement et de l’hygiène de travail. Ce problème
est aggravé par l’évaporation en parcours. En effet, on peut montrer que
pour la plupart des matériaux 10% de la masse sont évaporés sur un parcours de 500 mm à l’état fondu. Cette vapeur recondense sous forme de poudre ultrafine. Il faut d’ailleurs se rappeler que c’est la méthode couramment
utilisée pour produire des poudres ultrafines! Elle est difficile à capter par
des filtres. Pour rendre la technique compatible avec les exigences minimales, on ne pratique plus la projection qu’en cabine fermée avec un robot qui
guide le pistolet. Les problèmes écologiques sont plus faciles à résoudre
pour la projection sous vide ou sous eau.
La formation de jet d’air est accompagnée d’une émission acoustique
intense fort désagréable.
Pour des raisons écologiques et d’hygiène de travail, la projection est ou
devrait être exécutée par un automate dans une cabine fermée (fig. 14.11).
Analyse et technologie des surfaces
entre lesquelles on maintient une décharge à arc DC ou H.F. Cette décharge transformera partiellement le gaz en plasma – les expansions thermique et dissociative donneront au flux une accélération supplémentaire juste avant la buse – et le bombardement électronique et ionique intense transforme la fumée en brouillard. Les
gouttelettes frappant la surface y formeront un film liquide, qui se solidifiera et
refroidira par une trempe successive.
Les problèmes technologiques sont les suivants:
• Gestion thermique du parcours
Sur le parcours de la sortie de la buse jusqu’à la surface, les gouttelettes vont
se refroidir par radiation, refroidissement par convection et évaporation.
Ceci entraînera la formation de peaux solides, qui constituent souvent une
partie importante du dépôt.
Les gouttelettes les plus petites vont se solidifier entièrement et vont être
réfléchies par la surface entraînant une perte de matière première. Le problème est intensifié par l’utilisation de jets de gaz refroidisseurs utilisés pour
la maîtrise et le contrôle des réactions chimiques.
La «solution» consiste en un choix judicieux de la granulométrie de la poudre utilisée.
On travaille à la plus haute densité d’énergie possible en pratiquant la projection immergée sous l’eau. C’est la technique de choix pour la fabrication
de structures autoporteuses en céramique.
• Gestion chimique du parcours
Pour un dépôt métallique, on doit éviter l’oxydation ou la nitruration des
gouttes sur le trajet. Les solutions consistent à utiliser des gaz vecteurs
réduisants (contenant l’hydrogène p. ex.) comme des rideaux de gaz protecteurs entourant le jet ou l’utilisation du vide comme environnement de travail.
• Gestion écologique du parcours
Le transport de grandes quantités de poudres fines dans l’air pose problème
du point de vue de l’environnement et de l’hygiène de travail. Ce problème
est aggravé par l’évaporation en parcours. En effet, on peut montrer que
pour la plupart des matériaux 10% de la masse sont évaporés sur un parcours de 500 mm à l’état fondu. Cette vapeur recondense sous forme de poudre ultrafine. Il faut d’ailleurs se rappeler que c’est la méthode couramment
utilisée pour produire des poudres ultrafines! Elle est difficile à capter par
des filtres. Pour rendre la technique compatible avec les exigences minimales, on ne pratique plus la projection qu’en cabine fermée avec un robot qui
guide le pistolet. Les problèmes écologiques sont plus faciles à résoudre
pour la projection sous vide ou sous eau.
La formation de jet d’air est accompagnée d’une émission acoustique
intense fort désagréable.
Pour des raisons écologiques et d’hygiène de travail, la projection est ou
devrait être exécutée par un automate dans une cabine fermée (fig. 14.11).