Des revêtements composites métalliques plus performants destinés à des applications industrielles
La société Teer Coatings, coordinatrice du projet ECOSTAMP, vient d'introduire une approche totalement nouvelle pour éviter l'utilisation de lubrifiants liquides nocifs dans les opérations d'estampillage et d'emboutissage profond des métaux. Grâce à ses revêtements autolubrifiants solides brevetés conçus pour des outils de prototypage rapide, cette approche permet d'améliorer considérablement les performances et de réaliser des économies de coûts, en plus de présenter des avantages pour l'environnement et la santé. Les propriétés des revêtements MoS2 déposés au moyen de la technologie de placage ionique par pulvérisation aux magnétrons non équilibrés à configuration à champ fermé ont été améliorées grâce au dépôt simultané de petites quantités de métal. Les revêtements composites MoS2/métal (MoST TM) combinent un coefficient de frottement inférieur et une résistance à l'usure supérieure aux revêtements durs traditionnels, tout en offrant une excellente adhérence qui leur permet d'être utilisés dans des applications soumises à des contraintes élevées. De leur côté, les revêtements Graphit-iC constituent une alternative intéressante aux revêtements de carbone sous forme de diamant amorphe (CDA) pour le dépôt d'un film de protection sur des matrices fabriquées à l'aide de la technologie de prototypage rapide. Les matrices à base de matériaux doux facilement usinés recouvertes de revêtements durs d'une rigidité suffisante pour supporter les pressions du formage pourraient par ailleurs être recouvertes de lubrifiants solides. Cela permettrait d'éviter de recourir à des huiles nocives. Dans un effort pour élargir la plage de caractéristiques de fonctionnement, des ingénieurs des laboratoires Teer Coatings ont étudié le potentiel qu'offrirait une approche multicouche pour l'obtention de revêtements autolubrifiants composites. Les études expérimentales se sont concentrées sur le coefficient de friction résultant de l'ajout de carbone graphite à des revêtements MoST TM et le taux d'usure en cas de combinaison avec du borure de titane (TiB2) et une couche inférieure rigide. La diffraction des rayons X sous incidence rasante a par ailleurs été utilisée pour étudier la structure interne du revêtement et détecter toute structure cristalline. L'objectif ultime du projet ECOSTAMP n'était pas de développer de nouveaux matériaux de revêtement, mais d'optimiser les matériaux existants grâce à une meilleure compréhension de leur comportement en cas d'application sur des composants mécaniques. Les revêtements composites plus épais, comparés aux revêtements MoST TM isolés, ont l'avantage d'autoriser des températures de fonctionnement supérieures et d'afficher une sensibilité réduite à la vapeur d'eau.
