Plansee présent à l' ICMCTF de San Diego

Pendant l’ICMCTF (International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films) qui se tiendra du 25 au 29 avril, Plansee présentera ses impressionnants développements dans le domaine des matériaux de cibles céramiques.

L’utilisation commerciale largement répandue des revêtements PVD (physical vapor deposition, procédé de dépôt physique en phase vapeur) fins et résistants à l’usure dans les applications de coupe et de façonnage entre à présent dans sa quatrième décennie. Au départ simplement composés de nitrures et de carbonitrures de titane, il est maintenant possible de trouver des revêtements présentant des compositions variées de titane-aluminium, aluminium-chrome et de nombreux matériaux ternaires, comme le TiAlSi ou le AlCrSi.

Dans l’industrie automobile, des matériaux à base de Cr, graphite, WC et MoCu sont utilisés afin de réduire les frottements. Les fabricants de ces revêtements nécessitent des cibles fabriquées à partir des matériaux adéquats et provenants d’un fournisseur fiable. Certains de ces matériaux, comme le MoCu, sont insolubles les uns avec les autres, de sorte qu’il est impossible d’en faire des alliages. Afin de contourner cette limite, Plansee utilise ses connaissances et son expertise en matière de métallurgie des poudres.

Les revêtements PVD commencent à s’intégrer dans les applications aérospatiales afin de contrôler l’érosion. Les aubes de turbine dans la zone du compresseur des moteurs à réaction sont exposées à des débris arrivant à haute vitesse, ce qui émousse ou érode les bords de fuite. Cela se produit notamment lorsque le moteur fonctionne dans une région où il y a du sable ou de la poussière. Ces dommages réduisent l’efficacité, augmentent la consommation de carburant ainsi que la fréquence des maintenances ou des remplacements. Les revêtements durs similaires à ceux de l’industrie de l’outillage, comme le TiN, TiAlN, CrN, et le AlCrN, peuvent contribuer à réduire l’abrasion de manière significative dans ce domaine d’application.

Au niveau de la zone de combustion et des gaz d’échappement, la résistance à l’oxydation et la protection thermique sont essentielles pour la durée de vie du moteur à réaction. Les revêtements MCrAlY (où « M » est un métal, par exemple le Ni, Co ou une combinaison) avec des architectures sophistiquées sont utilisés depuis longtemps dans cette zone. Appliqués généralement en utilisant le procédé de vaporisation thermique, ces revêtements doivent résister aux chaleurs extrêmes et à la corrosion présentes au niveau de la zone de combustion. Il est possible de réduire la fréquence des maintenances en utilisant des revêtements PVD MCrAlY plus fins, mais plus denses et adhésifs, présentant des compositions encore plus atypiques.

Plansee soutient ardemment ses clients autant lors de la création de prototypes que lors de la production avec des cibles très spécifiques nécessaires pour les revêtements PVD utilisés dans le domaine aérospatial.

Système SPS (Spark plasma sintering) : Un processus de production économique engendre une flexibilité maximale
Afin de réaliser rapidement des prototypes à une échelle de production, Plansee a installé le système SPS (spark plasma sintering) le plus grand et le plus moderne au monde sur son site de production de Lechbruck en Allemagne en avril 2013. Ce système permet de créer des prototypes à l’échelle de production de ces cibles complexes encore plus rapidement et de manière encore plus économique qu’auparavant. Grâce à cela, nous avons pu étendre notre portefeuille de géométries de cible et de compositions spécifiques des clients. Le système est utilisé pour des productions de toutes les tailles jusqu’à la production en série entièrement automatisée. Cela permet à nos clients de tester des petites quantités de cibles présentant des compositions légèrement différentes, tout en sachant que le processus de production de volumes importants est déjà mis en place et que ces cibles ne nécessiteront pas de requalification avant la production. Sa capacité de production à partir de préforme réduit le besoin en matériau et diminue, par conséquent, encore davantage les coûts pour le client.

Un autre avantage de la technologie SPS est son temps de traitement relativement court pour le frittage de poudres, même pour des températures avoisinant les 2 200 °C. Par conséquent, cette technologie se révèle particulièrement utile pour la production de matériaux à base de titane ou de chrome, comme le Ti-Si et Cr-Si, le Ti-B et Cr-B, le Ti-V et Cr-V ou encore des mélanges dans une vaste gamme de compositions. Notre processus SPS à haute vitesse nous permet d’éviter la recristallisation ou la formation de phases intermétalliques, ce qui a pour conséquence une réduction de la fragilité du matériau de la cible. Grâce à des outils de préforme et aux avantages du remplissage séquentiel des outils avec des poudres, nous avons pu développer des conceptions de cibles spéciales disposant d’une force accrue. Il est crucial de disposer d'une température de frittage très élevée lors de la production de matériaux de cibles tels que les borures, les carbures ou les graphites dopés avec du métal. La technologie SPS permet d'ouvrir de nouveaux horizons. Ces matériaux suscitent un intérêt tout particulier dans le secteur de la recherche et du développement pour de nombreuses applications tribologiques et de résistance à l’usure.


Vous souhaitez en savoir plus ? Rencontrez nos experts lors de la 43e conférence ICMCTF ! Ils seront présents à la conférence du 25 au 29 avril dans le grand hall d’exposition au stand 226.

Vous pouvez obtenir plus d'information sur nos cathodes à arc en céramique ici: plansee.com/hardcoating