Des revêtements à gradient pour l'intérieur des cylindres à vis
Dans le moulage par extrusion ou injection, les matériaux de base sont complétés d'additifs et sont placés dans un cylindre chauffé, où une vis sans fin les mélange et les pousse dans un moule. L'ensemble cylindre et vis est la partie qui rencontre le plus d'usure et de corrosion. Ceci résulte de la friction des matériaux plastiques et de la vis avec l'intérieur du cylindre. Les revêtements habituels sont uniformes tout au long du cylindre, alors que les contraintes mécaniques (tribologiques) et chimiques (corrosives) changent d'un bout à l'autre. Les chercheurs du projet DEBACOAT (Development of high-performance barrels with innovative gradient coatings), financé par l'UE, ont mis au point des revêtements pour la vis et le cylindre, avec un gradient de composition orienté comme les contraintes. Les entreprises partenaires se sont basées sur les connaissances plutôt que sur les méthodes habituelles de tâtonnement, pour sélectionner les techniques de traitement et les matériaux en poudre les plus appropriés. À l'aide d'études scientifiques systématiques, elles ont amélioré leur compréhension des relations entre les matériaux et les traitements, en vue de réaliser des revêtements de haute qualité. Les chercheurs ont caractérisé les matériaux en poudre par rapport à leur composition chimique, leurs propriétés mécaniques au niveau microstructurel, leur résistance à la corrosion, et leur comportement pendant le traitement. L'intérêt des revêtements à gradient pour les cylindres bimétalliques est d'améliorer les performances et l'efficacité du processus, avec un minimum d'impact sur le concept original des produits. Les chercheurs ont déterminé les problèmes d'environnement relatifs au traitement des poudres, et qu'il faudra gérer. Il s'agissait de la consommation d'énergie, de la production de déchets, de la libération de particules dans l'environnement du travail, et du manque de stratégies de recyclage. Ils ont aussi accordé une attention notable au transfert des connaissances acquises vers le domaine industriel. Les revêtements mis au point devraient réduire de 20 % l'usure et la corrosion, donc augmenter de 20 % la durée d'utilisation et réduire d'autant l'impact sur l'environnement de la chaîne de fabrication. Les entreprises partenaires du projet ont utilisé le financement de l'UE pour améliorer la souplesse, la fiabilité et l'homogénéité de leur processus de production. Les revêtements du projet DEBACOAT devraient améliorer la compétitivité des nombreuses PME du secteur des revêtements et du secteur du traitement des plastiques. Ils devraient diminuer l'impact sur environnement du moulage par extrusion ou par injection, en réduisant la consommation d'énergie et les déchets qui finissent en décharge.
Mots‑clés
Cylindres à vis, extrusion à vis, moulage par injection à vis, produits en plastique, revêtements à gradient
