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Les poudres examinées à la loupe

Fabrication additive, rechargement laser, revêtements de grande dureté, métallisation de composites... sont autant d’applications où les caractéristiques des poudres utilisées sont essentielles. C’est ce que nous indique la note de veille de décembre 2016 du Cetim intitulée « Maîtrise de la poudre en projection thermique et en fabrication additive ».

 

Centrée sur le thème « de la projection thermique à la fabrication additive », la dernière conférence de l’Association de traitement thermique et de traitement de surface (A3TS) a fait l’objet d’une note de veille sur l’emploi des matériaux en poudre.

 

Fabrication additive

Organisée en partenariat avec le pôle de compétitivité Aerospace Valley et le GIFAS, la 5ème Conférence internationale de l’A3TS s’est déroulée du 7 au 8 décembre 2016 à Pau. Au cœur des débats, les procédés usant de poudres métalliques, repris dans la note de veille du Cetim intitulée : « Maîtrise de la poudre en projection thermique et en fabrication additive ».

Régulièrement utilisées en projection thermique ou à froid, les poudres nécessitent cependant une attention toute particulière quand il s’agit de les employer pour la fabrication additive. Leurs caractéristiques (la coulabilité, la densité, la morphologie, la granulométrie...) dépendent en effet de la machine et de la qualité de la pièce à fabriquer. Pour certaines applications, notamment dans l’aéronautique, il est nécessaire d’avoir un enrobage des grains original, par exemple du carbure de bore revêtu de cobalt.

Prédire les déformations de la pièce et les contraintes induites est également essentiel. La base de données importante aujourd’hui disponible  pour simuler en amont ces défauts s’avère bien utile. Les écoulements rhéologiques sont utilisés par exemple pour modéliser la fusion des particules, l’effet sur la microstructure, les caractéristiques mécaniques...

 

Projections thermiques

Les poudres évoluent également dans le domaine de la projection thermique où, en alternative au chrome dur, des revêtements pour des applications à hautes températures grâce à des grains en carbure de chrome et en carbure de tungstène sont usités. Dans l’industrie du gaz, le forage dans des eaux de plus en plus profondes nécessite une grande dureté de certaines pièces mécaniques. Pour cela, le procédé HVOF (Hight Velocity Oxy/Fuel), dont la torche utilise de l'oxygène et un combustible gazeux, projette sur les pièces des poudres de cermets étanches au gaz à des pressions de 700 bar.

Dans le domaine de l’automobile, ces matériaux en poudres permettent d’explorer une autre piste : récupérer de l’électricité à partir de la chaleur d’échappement grâce à un revêtement à effet thermoélectrique. Cette application à l’étude utilise des structures nanométriques qui multiplient par 10 l’efficacité des matériaux employés habituellement.

 

Retrouvez l'intégralité de la note de veille de janvier 2017 « Maîtrise de la poudre en projection thermique et en fabrication additive », sur le site du Cetim, rubrique « Mécathèque ».

(14/02/2017)

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