En quoi le dépôt par projection plasma diffère-t-il de l'EB-PVD dans les méthodes d'application des...
Différences fondamentales entre la projection plasma et l'EB-PVD
La projection plasma et le dépôt physique en phase vapeur par faisceau d'électrons (EB-PVD) sont deux méthodes éprouvées pour appliquer des revêtements barrières thermiques (TBC), mais elles produisent des structures de revêtement et des niveaux de performance fondamentalement distincts. La projection plasma est plus rapide et plus rentable, tandis que l'EB-PVD produit des revêtements colonnaires hautement élaborés avec une tolérance à la déformation supérieure pour les conditions extrêmes rencontrées dans les systèmes de propulsion aérospatiale et aéronautique et les turbines à production d'énergie à haut rendement.
Application par projection plasma
La projection plasma utilise un jet de plasma à haute énergie pour fondre des poudres céramiques et les projeter sur le substrat. Cela crée une structure de revêtement lamellaire, légèrement poreuse, offrant une excellente isolation mais une élasticité limitée. Elle est efficace pour les composants fabriqués par moulage de superalliage à cristaux équiaxes où un cyclage thermique modéré est attendu. Cependant, en raison de sa structure stratifiée, les revêtements projetés par plasma peuvent développer des microfissures et nécessiter un renforcement par post-traitement tel que le pressage isostatique à chaud (HIP).
Application EB-PVD
L'EB-PVD vaporise des matériaux céramiques sous vide à l'aide d'un faisceau d'électrons et les condense à la surface du composant, formant une microstructure colonnaire. Cette structure permet une déformation élastique lors de changements rapides de température, améliorant significativement la résistance à la fissuration et la durabilité au décollement. L'EB-PVD est idéal pour les aubes de turbine et les parties chaudes produites par moulage monocristallin et moulage directionnel de superalliage, où la fiabilité et la résistance au fluage sont critiques.
Bien que l'EB-PVD nécessite un équipement sous vide et soit plus coûteux, il offre une adhérence et une tolérance à la déformation supérieures pour les composants rotatifs à grande vitesse fonctionnant au-dessus de 1100 °C.
Intégration avec les procédés
Avant le revêtement, les substrats sont préparés en utilisant une usinage CNC de superalliage de précision et un conditionnement de surface. Après application, des tests et analyses de matériaux vérifient la densité du revêtement, la force d'adhérence, la distribution des pores et la résistance thermique avant déploiement.
Résumé
La projection plasma est économique et adaptée aux environnements modérés, tandis que l'EB-PVD produit des revêtements colonnaires hautes performances pour les composants exposés à des gradients thermiques sévères et à des contraintes mécaniques.
