Une protection contre les frottements intensifs et la forte adhérence
Les huiles de lubrification traditionnelles ne peuvent pas être utilisées pour éviter l'adhérence des composants. Et même si les méthodes de projection thermique sont indiquées pour produire des revêtements résistant à l'usure, des revêtements personnalisés incluant des lubrifiants solides ne sont pas disponibles dans le commerce. Le recours à la tribologie offre des solutions industrielles pour ce genre de problème aigus d'ingénierie. Il s'agit d'une branche du génie mécanique qui porte sur la science et l'ingénierie de l'interaction entre surfaces en mouvement relatif. Le domaine comprend l'étude et l'application des principes du frottement, du graissage et de l'usure. Le projet Sefuco («High performance self-lubricated multifunctional coating for demanding industrial applications») avait pour objectif de trouver un moyen de garantir le fonctionnement fiable de revêtements autolubrifiants résistants à l'usure pour les composants critiques. Le projet financé par l'UE a concentré son travail sur les trois domaines technologiques: production de poudre, projection thermique et tribologie. Les avancées dans ce domaine visaient également à fournir une protection contre l'exposition aux déchets dangereux résultant d'une fuite chimique causée par des problèmes d'adhérence et de tribologie. Les partenaires du projet ont cherché à améliorer les techniques de fabrication pour une production innovante de poudres pour obtenir une structure de poudre optimale et de nouvelles compositions de poudre pour projection thermique. Les techniques de projection thermique sont des processus de revêtement impliquant la projection de matériaux fondus sur une surface, où la qualité du revêtement est habituellement évaluée en mesurant la force des liens, la porosité, la teneur en oxyde et l'état de surface. La maîtrise de l'ensemble de la fabrication commence par le traitement des matériaux de revêtement. Le consortium a créé des compositions de matériaux adaptées selon les applications à l'étude et a commencé la fabrication de poudres et l'optimisation des paramètres de traitement des poudres pour obtenir une qualité acceptable pour les poudres de projection. Lorsqu'un niveau de qualité de poudre suffisant a été atteint, les produits ont été envoyés pour les tests en projection thermique et les membres de l'équipe ont commencé à optimiser les processus de revêtement par projection. Cela incluait notamment la projection HVOF (pour «high-velocity oxygen fuel» en anglais) pour les poudres contenant des matériaux lubrifiants solides. Cela a permis de les adapter à différents environnements d'application. Des tests tribologiques ont été réalisés pour déterminer les propriétés tribologiques, d'usure et de corrosion des revêtements contenant des lubrifiants solides. Une réalisation importante en matière de traitement des poudres a été la création réussie d'une poudre possédant de bonnes propriétés de fluidité pour la projection thermique. La projection thermique avec des poudres expérimentales développées a donné de bons résultats en matière de qualité de revêtement. Les revêtements ont été fabriqués lorsque les lubrifiants solides ajoutés n'aboutissaient pas à une décomposition pendant le processus de projection et permettaient d'avoir de bons résultats pour les tests de résistance à l'abrasion. Les revêtements ont ensuite été envoyés pour tests tribologiques approfondis. Les résultats ont montré que les ajouts de lubrifiants solides permettaient de réduire légèrement la résistance à l'usure des revêtements. Cela était attendu sur la base d'une étude approfondie de la littérature existant sur le sujet. Les membres de l'équipe Sefuco ont créé environ 23 nouvelles compositions exploitables à partir de leurs résultats. Les connaissances avancées concernant la fabrication de nouvelles compositions de poudre et les compositions sur mesure peuvent maintenant être appliquées à certaines applications et optimiser la fiabilité des fonctionnalités des composants.
