Soudage à l'arc plasma (PAW)La projection thermique et la pulvérisation cathodique sont deux technologies utilisées pour la préparation de la surface des matériaux qui partagent des similitudes dans leur fonction et leur application, mais présentent des différences importantes en termes de processus, de matériaux, d'équipement et de résultats.

Vous trouverez ci-dessous les principales similitudes et différences entre les deux technologies :

Principales similitudes

1. Domaines d'application

– Amélioration de surface : Ces deux procédés servent à améliorer la résistance à l’usure, à la corrosion et à la chaleur des surfaces des matériaux et sont couramment utilisés dans les secteurs de l’aérospatiale, de la fabrication automobile, de l’énergie et des machines lourdes.

– Gamme de matériaux : Ces deux technologies peuvent être utilisées sur une variété de matériaux, notamment les métaux, les céramiques et les composites.

2. Objectif

– Prolongation de la durée de vie : Prolongation de la durée de vie des pièces par l’ajout d’une couche protectrice à la surface du substrat.

– Réparation et remise à neuf : peut être utilisé pour réparer les pièces usées afin de leur redonner leur fonction et leurs performances d'origine.

3. Modification de surface : Les deux peuvent être utilisées pour améliorer les performances d'un matériau en modifiant la composition chimique et la structure de la surface.

Principales différences

1. Principe de processus

- Soudage par revêtement à l'arc plasma (PAW)

– Source de chaleur : En utilisant un arc électrique comme source de chaleur, des températures élevées sont générées par l'arc plasma, ce qui provoque la fusion du matériau de revêtement et son dépôt sur le matériau de base.

– Mode de fonctionnement : Le matériau de revêtement se présente généralement sous forme de fil de soudage ou de poudre de soudage, qui forme par fusion une couche de liaison métallurgique solide à la surface du matériau de base.

– Procédé : L'arc plasma chauffe localement la surface du matériau de base jusqu'à son point de fusion, et le matériau de revêtement réagit métallurgiquement avec le matériau de base pour former une couche de fusion solide.

- Pulvérisation (pulvérisation thermique)

– Source de chaleur : Utilisation d'une flamme, d'un arc électrique ou d'un plasma pour chauffer le matériau pulvérisé jusqu'à un état fondu ou semi-fondu.

– Mode de fonctionnement : Le matériau de pulvérisation, généralement sous forme de poudre ou de fil, est pulvérisé sur la surface du substrat par un flux d'air à grande vitesse pour former une couche de matériau fondu liée mécaniquement.

– Procédé : Le matériau refroidit et se solidifie rapidement lors du processus de pulvérisation pour former un revêtement, mais la liaison avec le substrat est principalement mécanique plutôt que métallurgique.

2. Propriétés des matériaux et des revêtements

- Soudage à l'arc plasma (PAW)

– Choix des matériaux : convient au fil de soudage, à la poudre de soudage et à d’autres matériaux, généralement utilisé pour les matériaux et alliages métalliques.

– Caractéristiques du revêtement : Liaison métallurgique, revêtement dense et résistant, avec d’excellentes propriétés mécaniques et une résistance à l’usure élevée.

– Épaisseur du revêtement : Il est possible de former des revêtements épais, allant de quelques millimètres à plusieurs dizaines de millimètres.

- Projection thermique** **Projection thermique

– Sélection des matériaux : Pour les poudres ou les fils, les types de matériaux comprennent les métaux, les céramiques, les plastiques, etc.

– Caractéristiques du revêtement : Forme une liaison mécanique, le revêtement est moins dense, mais peut être traité sans modifier la nature du substrat.

– Épaisseur du revêtement : Le revêtement est généralement mince, habituellement entre quelques dizaines de microns et quelques millimètres.

3. Conditions de traitement

- Soudage à l'arc plasma (PAW)

– Contrôle de la température : Un contrôle précis de la température de l'arc est nécessaire, généralement à des températures de fonctionnement élevées pouvant atteindre plusieurs milliers de degrés Celsius.

– Exigences environnementales : généralement réalisées sous atmosphère protectrice de gaz, tel que l'argon, afin d'éviter l'oxydation et la contamination des matériaux.

- Pulvérisation (pulvérisation thermique)**

– Contrôle de la température : La pulvérisation à basse température peut être effectuée dans des environnements atmosphériques dont la température varie de quelques centaines à plusieurs milliers de degrés Celsius.

– Exigences environnementales : Exigences environnementales réduites, possibilité d'exploitation en environnement ouvert avec une plus grande flexibilité des processus.

4. Équipement et coûts

- Soudage à l'arc plasma (PAW)

– Complexité de l'équipement : l'équipement est plus complexe, nécessite un système de contrôle de haute précision et des opérateurs professionnels, et engendre des coûts d'équipement et de maintenance plus élevés.

– Coût : Investissement initial et coûts d'exploitation plus élevés, adaptés aux applications à forte valeur ajoutée.

- Pulvérisation (pulvérisation thermique)

– Complexité de l'équipement : équipement relativement simple, fonctionnement flexible, faibles coûts de maintenance.

– Coût : relativement faible, adapté au traitement de grandes surfaces et au revêtement de surface de divers substrats.

5. Domaines d'application et limitations

- Soudage à l'arc plasma (PAW)

– Domaines d'application : Convient aux pièces exigeant une résistance, une dureté et une résistance à l'usure élevées, telles que les pièces de moteur, les aubes de turbine, etc. Limitations : Utilisé pour les pièces de grande valeur et critiques en raison de sa complexité et de son coût.

– Limitations : Limité par la complexité et le coût de l'équipement, principalement utilisé pour le renforcement de surface de pièces critiques et de grande valeur.

- Pulvérisation (pulvérisation thermique)

– Application : Convient au traitement de grandes surfaces, comme la protection anticorrosion des tuyaux, la réparation de surfaces de pièces de machines, etc. Limitations : Du fait de sa liaison mécanique, ce revêtement est principalement utilisé pour le renforcement de surfaces de pièces de grande valeur et critiques.

– Limitations : Le revêtement étant collé mécaniquement, sa résistance et sa résistance à l'abrasion sont faibles, et il convient aux applications ne nécessitant pas une forte adhérence.

Conclusion

Les technologies de soudage et de projection plasma présentent chacune leurs avantages en matière de traitement de surface. Le soudage plasma est adapté aux applications exigeant une résistance et une durabilité élevées, tandis que la projection plasma excelle par sa flexibilité et son rapport coût-efficacité. Le choix de la technologie dépend des exigences spécifiques de l'application, du budget et des performances recherchées.