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A. CORNET et J.-P. DEVILLE
Analyses :
Sonde à décharge luminescente,
Électrons Auger;
Métallographie,
Microdureté.
3.1. Décapage des surfaces
Nous avons indiqué que la préparation, ou plutôt le conditionnement, des surfaces avant tout traitement est u n acte essentiel pour la qualité de ce traitement.
I1 faut également être en mesure de supprimer u n traitement en cas de remise à
neuf ; ceci concerne spécifiquement les avions dont la peinture doit être enlevée
lors des opérations de << grande maintenance », tous les cinq a n s environ. I1 est
exclu d’accumuler les couches de peinture, en particulier à cause du poids et
l’emploi de solvants est délicat en raison de la protection de l’environnement et
de la diversité des matériaux du substrat (alliages légers et composites). L’idéal
réside dans la mise au point simultanée d’un système de peintures cc pelables >> et
d’un procédé permettant de n’enlever que la couche superficielle.
Les lasers pulsés, focalisés sur la surface, fournissent des impulsions lumineuses très courtes (quelques dizaines à quelques centaines de nanosecondes)
correspondant à des crêtes de puissance très élevées : lo7 à los W, alors que la
puissance moyenne du laser reste faible (quelques dizaines de W pour les lasers
YAG, quelques kW pour les lasers CO, TEA). Les échanges thermiques avec le
substrat sont négligeables alors que les effets << photomécaniques B sur la surface
sont très intenses. À chaque impulsion, le plasma crée une onde de choc correspondant à une pression de l’ordre de quelques milliers de bars capable de
<< désintégrer >> la couche superficielle en respectant totalement le substrat. On
peut traiter’ des systèmes hétérogènes : enlèvement de peintures, de résines
époxydes sur substrats métalliques ou des systèmes homogènes : enlèvement
d’oxydes sur substrats métalliques.
L’exemple présenté ici correspond a u décapage de surface des alliages d’aluminium de manière à préparer la surface avant collage ou avant soudure laser.
Le procédé habituel consiste à enlever la couche d’alumine par décapage chimique (nitro-fluorhydrique).
L a figure 7.14 compare les profils d’analyse par sonde à décharge luminescente (SDL), réalisés sur u n alliage contenant Cu, Mg et Si. On remarque que le
décapage chimique enrichit la surface en cuivre et l’appauvrit dans les autres
éléments ; le décapage laser l’enrichit en magnésium et en silicium. Avec le traitement laser, on observe une réduction importante de la teneur en oxygène de la
surface par rapport au volume (non représenté sur la figure). Par ailleurs, le
décapage laser abaisse fortement la teneur en hydrogène.
* Travaux réalisés a I’IREPA Laser (Illkirch-Strasbourg).
A. CORNET et J.-P. DEVILLE
Analyses :
Sonde à décharge luminescente,
Électrons Auger;
Métallographie,
Microdureté.
3.1. Décapage des surfaces
Nous avons indiqué que la préparation, ou plutôt le conditionnement, des surfaces avant tout traitement est u n acte essentiel pour la qualité de ce traitement.
I1 faut également être en mesure de supprimer u n traitement en cas de remise à
neuf ; ceci concerne spécifiquement les avions dont la peinture doit être enlevée
lors des opérations de << grande maintenance », tous les cinq a n s environ. I1 est
exclu d’accumuler les couches de peinture, en particulier à cause du poids et
l’emploi de solvants est délicat en raison de la protection de l’environnement et
de la diversité des matériaux du substrat (alliages légers et composites). L’idéal
réside dans la mise au point simultanée d’un système de peintures cc pelables >> et
d’un procédé permettant de n’enlever que la couche superficielle.
Les lasers pulsés, focalisés sur la surface, fournissent des impulsions lumineuses très courtes (quelques dizaines à quelques centaines de nanosecondes)
correspondant à des crêtes de puissance très élevées : lo7 à los W, alors que la
puissance moyenne du laser reste faible (quelques dizaines de W pour les lasers
YAG, quelques kW pour les lasers CO, TEA). Les échanges thermiques avec le
substrat sont négligeables alors que les effets << photomécaniques B sur la surface
sont très intenses. À chaque impulsion, le plasma crée une onde de choc correspondant à une pression de l’ordre de quelques milliers de bars capable de
<< désintégrer >> la couche superficielle en respectant totalement le substrat. On
peut traiter’ des systèmes hétérogènes : enlèvement de peintures, de résines
époxydes sur substrats métalliques ou des systèmes homogènes : enlèvement
d’oxydes sur substrats métalliques.
L’exemple présenté ici correspond a u décapage de surface des alliages d’aluminium de manière à préparer la surface avant collage ou avant soudure laser.
Le procédé habituel consiste à enlever la couche d’alumine par décapage chimique (nitro-fluorhydrique).
L a figure 7.14 compare les profils d’analyse par sonde à décharge luminescente (SDL), réalisés sur u n alliage contenant Cu, Mg et Si. On remarque que le
décapage chimique enrichit la surface en cuivre et l’appauvrit dans les autres
éléments ; le décapage laser l’enrichit en magnésium et en silicium. Avec le traitement laser, on observe une réduction importante de la teneur en oxygène de la
surface par rapport au volume (non représenté sur la figure). Par ailleurs, le
décapage laser abaisse fortement la teneur en hydrogène.
* Travaux réalisés a I’IREPA Laser (Illkirch-Strasbourg).