Soudage à l'arc plasma (PAW)et la projection thermique sont deux technologies utilisées pour la préparation de la surface des matériaux qui partagent des similitudes en termes de fonction et d'application, mais présentent des différences significatives en termes de processus, de matériaux, d'équipements 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 : les deux sont utilisés pour améliorer la résistance à l’usure, à la corrosion et à la chaleur des surfaces des matériaux et sont couramment utilisés dans l’aérospatiale, la fabrication automobile, l’énergie et les machines lourdes.

– Gamme de matériaux : Les 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 en ajoutant une couche protectrice à la surface du substrat.

– Réparation et remise à neuf : permet de réparer des 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 du processus

- Soudage par rechargement 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, provoquant 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 la forme de fil de soudage ou de poudre de soudage, qui forme une couche de liaison métallurgique solide sur la surface du matériau de base par fusion.

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

- Pulvérisation (projection 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 à pulvériser, 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 pendant le processus de pulvérisation pour former un revêtement, mais la liaison avec le substrat est principalement mécanique plutôt que métallurgique.

2. Propriétés des matériaux et du revêtement

- Soudage à l'arc plasma (PAW)

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

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

– Épaisseur du revêtement : Des revêtements épais peuvent être formés, 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 incluent 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, généralement compris entre quelques dizaines de microns et quelques millimètres.

3. Conditions du processus

- 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 travail élevées allant jusqu’à plusieurs milliers de degrés Celsius.

– Exigences environnementales : généralement réalisées dans un environnement de gaz protecteur, tel que l’argon, pour éviter l’oxydation et la contamination des matériaux.

- Pulvérisation (projection thermique)**

– Contrôle de la température : La pulvérisation à des températures plus basses peut être réalisée dans des environnements atmosphériques dont les températures varient de centaines à des milliers de degrés Celsius.

– Exigences environnementales : exigences environnementales plus faibles, peut être utilisé dans des environnements ouverts avec une plus grande flexibilité de 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, des coûts d’équipement et de maintenance plus élevés.

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

- Projection (projection 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 limites

- Soudage à l'arc plasma (PAW)

– Domaines d’application : Convient aux pièces nécessitant une résistance élevée, une dureté élevée et une résistance élevée à l’usure, telles que les pièces de moteur, les aubes de turbine, etc. Limitations : Utilisé pour les pièces de grande valeur et critiques en raison de leur complexité et de leur coût.

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

- Projection (projection thermique)

– Application : Convient pour le traitement de grandes surfaces, telles que l'anticorrosion des tuyaux, la réparation de surface des pièces de machines, etc. Limitations : Étant donné que le revêtement est lié mécaniquement, il est principalement utilisé pour le renforcement de surface des pièces de grande valeur et critiques.

– Limitations : Comme le revêtement est lié mécaniquement, la résistance du revêtement et la résistance à l’abrasion sont faibles et il convient aux applications qui ne nécessitent pas une force de liaison élevée.

Conclusion

Les technologies de soudage et de projection par rechargement plasma présentent des avantages spécifiques en matière de traitement de surface. Le rechargement plasma convient aux applications exigeant une résistance et une durabilité élevées, tandis que la projection excelle en termes de flexibilité et de rentabilité. Le choix de la technologie dépend des exigences spécifiques de l'application, du budget et des performances souhaitées.