1.Prétraitement de surface Afin de garantir une bonne adhésion du revêtement au matériau de base, la surface du matériau de base doit rester propre et rugueuse. Il existe de nombreuses méthodes pour purifier et rugir la surface. Le choix des méthodes doit être basé sur les exigences de conception du revêtement ainsi que sur le matériau, la forme, l'épaisseur, l'état de surface d'origine, les conditions de construction et d'autres facteurs du substrat. Le but du traitement de purification est d'éliminer toute saleté à la surface de la pièce, comme la peau d'oxyde, les taches d'huile, la peinture et autres salissures. L'essentiel est d'éliminer la graisse à la surface de la pièce et à l'intérieur. Les méthodes de purification incluent le nettoyage par solvant, le nettoyage à la vapeur, le nettoyage alcalin et le dégraissage par chauffage. Le but du traitement de rugosité est d'augmenter la surface de contact entre le revêtement et le substrat, d'augmenter la force d'accrochage mécanique entre le revêtement et le substrat, de rendre la surface purifiée plus activée et d'améliorer la résistance de liaison entre le revêtement et le substrat. En même temps, le grossissement de la surface du substrat modifie également la distribution des contraintes résiduelles dans le revêtement, ce qui est également bénéfique pour améliorer la résistance de liaison du revêtement. Les méthodes de traitement de rugosité comprennent le sablage, le traitement mécanique, le rugosage électrique, etc. Parmi elles, le sablage est la méthode de traitement de rugosité la plus couramment utilisée. Les médias de sablage couramment utilisés incluent l'alumine, le carbure de silicium et la fonte refroidie. L'air comprimé utilisé pour le sablage doit être exempt d'eau et d'huile, sinon cela affectera gravement la qualité du revêtement. Pour certains matériaux de revêtement qui ne s'adhèrent pas bien au matériau de base, une couche de transition doit être pulvérisée avec un matériau qui adhère bien au matériau de base, appelée couche de fond de liaison. Les matériaux couramment utilisés comme couche de fond de liaison incluent Mo, NiAl, NiCr et bronze d'aluminium. L'épaisseur de la couche de fond de liaison est généralement de 0,08 à 0,18 mm. 2.Préchauffage Le but du préchauffage est d'éliminer l'humidité et l'humidité à la surface de la pièce à usiner, d'améliorer la température d'interface lorsque les particules pulvérisées entrent en contact avec la pièce à usiner, d'améliorer la résistance de liaison entre le revêtement et le substrat, et de réduire les fissures du revêtement causées par le stress résultant de la différence d'expansion thermique entre le substrat et le matériau du revêtement. La température de préchauffage dépend de la taille, de la forme et du matériau de la pièce à usiner, ainsi que du coefficient d'expansion thermique du substrat et du matériau du revêtement. En général, la température de préchauffage est contrôlée entre 60 et 120 ℃. 3.Pulvérisation Le type de méthode de pulvérisation adoptée dépend principalement du matériau de pulvérisation sélectionné, des conditions de travail de la pièce et des exigences en matière de qualité de revêtement. S'il s'agit d'un revêtement céramique, la pulvérisation plasma est le meilleur choix. S'il s'agit d'un revêtement en céramique métallique au carbure, la pulvérisation à flamme haute vitesse est le meilleur choix. S'il s'agit de pulvériser du plastique, seule la pulvérisation à flamme peut être utilisée. Si un grand projet de protection anticorrosion doit être pulvérisé à l'extérieur, il ne s'agit pas de pulvérisation à arc flexible et efficace ou de pulvérisation à flamme avec fil. En résumé, le choix des méthodes de pulvérisation est généralement diversifié, mais il y a toujours une méthode qui est la meilleure pour une certaine application. La pièce prétraitée doit être pulvérisée dans les plus brefs délais. Les paramètres de pulvérisation doivent être déterminés en fonction du matériau de revêtement, des performances du pistolet de pulvérisation et des conditions spécifiques de la pièce. Les conditions de pulvérisation optimisées peuvent améliorer l'efficacité de pulvérisation et obtenir des revêtements de haute qualité avec une haute densité et une forte résistance à l'adhésion. 4.Traitement post-revêtement Parfois, le revêtement obtenu par pulvérisation ne peut pas être utilisé directement, et une série de traitements postérieurs doit être effectuée. Pour le revêtement anti-corrosion, afin d'empêcher le milieu corrosif d'atteindre le substrat à travers les pores du revêtement et de provoquer la corrosion du substrat, le revêtement doit être scellé. Il existe de nombreux matériaux utilisés comme agent de scellement, y compris des matériaux organiques tels que la paraffine, la résine époxy, la résine silicone et des matériaux inorganiques tels que les oxydes. Le choix d'un agent de scellement approprié doit être envisagé en fonction du milieu de travail, de l'environnement, de la température, du coût et d'autres facteurs de la pièce. Pour la pièce supportant une charge de stress élevée ou une usure par impact, afin d'améliorer la résistance de liaison du revêtement, la couche pulvérisée doit être refondue (comme la refusion par flamme, la refusion par induction, la refusion au laser, le pressage isostatique à chaud, etc.), de sorte que le revêtement poreux qui est seulement mécaniquement lié au substrat devienne un revêtement dense qui est métallurgiquement lié au substrat. S'il y a des exigences de précision dimensionnelle, le revêtement doit être usiné. Étant donné que le revêtement pulvérisé présente des caractéristiques différentes de celles des matériaux métalliques et céramiques généraux, tels que le revêtement microporeux, qui n'est pas propice à la dissipation de la chaleur, la faible résistance du revêtement lui-même, qui ne peut pas supporter une grande force de coupe, de nombreuses particules dures dans le revêtement, et l'usure rapide des outils, le revêtement pulvérisé est difficile à usiner, ce qui le distingue des matériaux généraux. Par conséquent, des méthodes de traitement raisonnables et des paramètres de processus correspondants doivent être sélectionnés pour garantir l'usinage fluide de la couche de pulvérisation et la précision dimensionnelle requise.

D'après l'analyse du principe et du processus de la technologie de projection thermique, la technologie de projection thermique présente les caractéristiques suivantes. 1.En raison de la large plage de température de la source de chaleur, les matériaux de revêtement qui peuvent être pulvérisés incluent presque tous les matériaux d'ingénierie solides, tels que les métaux, les alliages, les céramiques, les cermets, les plastiques et leurs composites, ce qui peut conférer au substrat une surface aux diverses fonctions (telles que la résistance à l'usure, la résistance à la corrosion, la résistance à haute température, la résistance à l'oxydation, l'isolation, l'isolation thermique, la biocompatibilité, l'absorption infrarouge, etc.). 2. Pendant le processus de projection, le degré de chauffage de la surface du substrat est faible et contrôlable, ce qui permet de projeter sur divers matériaux (tels que le métal, la céramique, le verre, le tissu, le papier, le plastique, etc.), et a peu d'impact sur la microstructure et les propriétés du substrat, et la déformation de la pièce est faible. 3. L'équipement est simple et facile à utiliser. Il peut projeter des composants de grande taille sur une grande surface ou à des endroits désignés. Il peut être projeté à l'intérieur de l'usine ou construit à l'extérieur sur site. 4. L'opération de projection comporte moins de procédures, un temps de construction plus court, une efficacité élevée et une économie.

1. Formation de revêtement par projection thermique Lors du pulvérisation thermique, les particules du matériau de revêtement sont chauffées à un état fondu ou à un état hautement plastique par une source de chaleur. Sous la poussée du gaz externe ou de la flamme elle-même, elles sont atomisées et pulvérisées sur la surface du substrat à grande vitesse, et les particules du matériau de revêtement entrent en collision violemment avec le substrat. La déformation et l'aplatissement sont déposés sur la surface du substrat, et en même temps, les particules sont rapidement refroidies et solidifiées, et les particules sont déposées en couches pour former un revêtement. 2. Caractéristiques structurelles du revêtement par projection thermique Le processus de formation du revêtement par projection thermique détermine les caractéristiques structurelles du revêtement. Le revêtement par projection est une structure en couches dans laquelle d'innombrables particules déformées s'entrelacent et s'empilent ensemble en vagues. Il y a inévitablement des pores et des vides entre les particules dans le revêtement, accompagnés d'inclusions d'oxyde. 3. Le mécanisme de liaison du revêtement par projection thermique La liaison du revêtement comprend la liaison du revêtement au substrat et la liaison à l'intérieur du revêtement. La force de liaison entre le revêtement et la surface du substrat est appelée force de liaison, et la force de liaison à l'intérieur du revêtement est appelée force cohésive. Le mécanisme de liaison entre les particules et le substrat dans le revêtement et le mécanisme de liaison entre les particules restent encore non conclusifs, et on pense généralement qu'il existe les façons suivantes. (1) Combinaison mécanique Les particules qui entrent en collision pour prendre une forme plate et ondulée avec la surface du substrat et la surface irrégulière s'ajustent les unes aux autres et sont combinées par l'emboîtement mécanique des particules (effet d'ancrage). En général, la combinaison du revêtement et du substrat est principalement mécanique. (2) Combinaison métallurgique-chimique C'est un type de liaison lorsque des réactions métallurgiques telles que la diffusion et l'alliage se produisent entre le revêtement et la surface du substrat. Lorsque le refusionnement ou le soudage par projection est effectué après la projection, la liaison entre la couche de soudage par projection et le substrat est principalement une liaison métallurgique. (3) Combinaison physique La liaison entre la particule et la surface de la matrice formée par les forces de van der Waals ou les liaisons subvalentes. 4. Contraintes résiduelles du revêtement Lorsque les particules fondues entrent en collision avec la surface du substrat, elles sont refroidies et solidifiées tout en étant déformées, ce qui entraîne un stress de retrait. La couche externe du revêtement est soumise à une contrainte de traction, et le substrat comprend parfois la couche interne du revêtement, ce qui produit une contrainte de compression. Ce stress résiduel dans le revêtement est causé par les conditions de pulvérisation thermique et les différences dans les propriétés physiques du matériau pulvérisé et du matériau de base. Il affecte la qualité du revêtement, limite l'épaisseur du revêtement, et des mesures doivent être prises dans le processus pour éliminer et réduire le stress résiduel du revêtement.

1.Composition chimique Parce que le matériau de revêtement interagira avec le milieu environnant à haute température pendant le processus de fusion et de pulvérisation pour former des oxydes. Le nitrure, et se décompose à haute température, donc la composition du revêtement est différente de la composition du matériau de revêtement, et affecte la performance du revêtement dans une certaine mesure. Par exemple, l'oxydation de MCrAIY affectera sa résistance à la corrosion, tandis que la résistance à l'usure de WC-Co diminuera après oxydation et décomposition à haute température. Ce phénomène peut être évité et atténué par le choix de la méthode de pulvérisation. Par exemple, l'utilisation de la pulvérisation plasma basse pression peut réduire considérablement l'oxydation des matériaux de revêtement, tandis que la pulvérisation à flamme à grande vitesse peut prévenir la pyrolyse des carbures. 2.Porosité Les pores existent inévitablement dans les revêtements par projection thermique, et la taille de la porosité est liée à la température et à la vitesse des particules, ainsi qu'aux paramètres de projection tels que la distance de projection et l'angle de projection. En général, la porosité des revêtements projetés à la flamme et par arc avec une température et une vitesse faibles est relativement élevée, atteignant généralement quelques pourcents, voire jusqu'à dix pourcents. Le revêtement projeté par plasma à haute température et le revêtement projeté par flamme supersonique à grande vitesse ont une porosité plus faible. Le minimum peut être inférieur à 0,5 %. 3.Dureté En raison du refroidissement et de l'impact à grande vitesse lors de la formation du revêtement par projection thermique, le raffinement des grains du revêtement et la distorsion du réseau cristallin renforcent le revêtement, de sorte que la dureté du revêtement par projection thermique est supérieure à celle du matériau général. Elle variera également en fonction de la méthode de projection. 4.Résistance de liaison La liaison du revêtement par projection thermique au substrat dépend principalement de l'engagement mécanique avec la surface rugueuse du substrat (effet de rayure). La propreté de la surface du substrat, la température des particules du matériau de revêtement et la vitesse à laquelle les particules frappent le substrat, ainsi que les contraintes résiduelles dans le revêtement, affecteront la résistance de liaison du revêtement et du substrat, donc la résistance de liaison du revêtement est également liée à la méthode de projection appliquée. 5.Propriétés de fatigue thermique Pour certains pièces de travail utilisées dans l'état des cycles de refroidissement et de chauffage, la résistance à la fatigue thermique (ou choc thermique) du revêtement est très importante. Si la résistance au choc thermique du revêtement n'est pas bonne, la pièce de travail sera difficile à utiliser. Elle se fissurera ou même se décollera très rapidement. La résistance au choc thermique du revêtement dépend principalement de la différence entre le coefficient de dilatation thermique du matériau du revêtement et celui du matériau de base, ainsi que de la résistance de l'adhésion entre le revêtement et le matériau de base.