REVÊTEMENT PAR PROJECTION THERMIQUE

Les options de service de revêtement Thermal Spray de Curtiss-Wright produisent un revêtement rentable et très performant qui protège les composants contre la chaleur, le Wear, la corrosion, la fatigue et l'oxydation.

Le revêtement par projection thermique peut réparer les composants endommagés et usés selon leurs spécifications d’origine.

Processus de revêtement Thermal Spray

1. Les particules de poudre (généralement de 20 à 120 microns) sont chauffées à un état fondu ou semi-fondu et sont propulsées sur le substrat à haute température et vitesse.
2. Les particules fondues forment un « splat » sur la surface, qui se contracte en refroidissant pour former une liaison forte avec la surface.
3. Les splats suivants s'accumulent en couches pour générer l'épaisseur et la densité requises.

Applications de revêtement Thermal Spray

• Moteurs à turbine à gaz
• Section d'admission (froide)
• Section de compression (froide)
• Section de combustion (chaude)
• Échappement (chaud)
• Valves à bille
• Cylindres de compresseur
• Lames de mélange d'autoclave
• Aubes et pales de compresseur
• Tubes de flamme de combustion
• Seals en nid d'abeille
• Disques de turbine de puissance
• Buses
• Anneaux et Seals
• Billes et sièges
• Cylindres
• Arbres
• Lames de mélange

Revêtement Thermal Spray – Avantages

Il existe un certain nombre d'avantages à utiliser la technologie Thermal Spray par rapport aux méthodes de revêtement plus traditionnelles, notamment :

• Polyvalence – le choix des revêtements comprend des métaux, des alliages, des céramiques et des carbures entre autres.
• Protection – contre le Wear, la corrosion, la fatigue, l'oxydation et les températures élevées selon le revêtement utilisé dans le processus.
• Contrôle de température – substrat en masse à 200°C ou moins évitant tout effet néfaste de la chaleur sur les propriétés du matériau substrat.
• Contrôle de l'épaisseur – les processus sont facilement contrôlés et peuvent être utilisés pour restaurer les dimensions d'une pièce usée ou d'un composant mal usiné.
• Animation robotique – Les formes complexes peuvent être revêtues car l'automatisation robotique permet un revêtement uniforme de pièces à multiples facettes.
• Force de liaison – excellente force de liaison qui peut résister à des charges mécaniques extrêmes et à des situations d'usure sévères.

Revêtement Thermal Spray – Types

• Combustion Wire Thermal Spray
• Plasma Spraying
• HVOF – High-Velocity Oxygen Fuel
• Arc Spraying – Electric Arc Wire
• Combustion Powder Thermal Spray
• Spray and Fuse

Certifications Thermal Spray

Revêtement Thermal Spray – Expertise CWST

• Gestion Thermal
  Les revêtements de barrière Thermal peuvent maximiser l'efficacité de la turbine en permettant des températures de combustion plus élevées tout en réduisant la fatigue Thermal des composants, la déformation, l'oxydation et la fissuration. La combinaison de constituants céramiques et de superalliages dans les revêtements de barrière Thermal GPX reflète la chaleur dans le chemin des gaz de combustion et isole les pièces, abaissant efficacement leurs températures de surface.
• Contrôle du Wear
  L'usure due à la vibration, au frottement, aux gradients thermiques et à la pression raccourcit la durée de vie des composants de turbomachines. Et si elle n'est pas contrôlée, elle peut causer des arrêts non programmés coûteux. Le revêtement qui contrôle le Wear peut prolonger la durée de vie des pièces critiques de turbomachines jusqu'à 10 fois. Partout où le métal touche le métal est un candidat pour les revêtements de contrôle du Wear.
• Contrôle de la corrosion – Basse température
  La corrosion des composants de turbomachines coûte aux opérateurs des milliards de dollars chaque année en raison de la défaillance prématurée des pièces et de la traînée aérodynamique induite. Les revêtements pour le contrôle de la corrosion peuvent réduire considérablement les dommages de corrosion tout en fournissant une surface aérodynamique lisse sur les aubes de compresseur et les assemblages de stator. Les revêtements CWST robustes offrent également une résistance à l'érosion par la poussière et les gaz à haute vitesse.
• Contrôle de la corrosion – Haute température
  Les composants de turbine exposés à la corrosion à des températures élevées (+ 1 000 °F) non seulement se dégradent plus rapidement qu'à des températures plus basses, mais sont également soumis à des fissures dues à la fatigue Thermal et au cyclage. Les revêtements haute température sont diffusés dans le substrat, créant une surface d'oxyde presque imperméable qui peut réduire l'écaillage et les fissures dus au cyclage Thermal.
• Contrôle de l'oxydation
  L'oxydation à haute température est une condition dans les turbines à gaz la plus responsable de la défaillance prématurée des composants de « section chaude ». Alors que les concepteurs continuent d'augmenter les températures de combustion de la turbine, les composants en superalliage approchent de leurs limites théoriques. Les revêtements résistants à l'oxydation étendent ces limites en empêchant la pénétration d'oxygène de la surface du composant tout en fournissant une couche sacrificielle capable de protéger la pièce entre les révisions.
• Contrôle de l'érosion par particules solides
  L'érosion par particules solides réclame des tonnes de composants de turbines à vapeur chaque année et est la plus responsable de la défaillance prématurée de la turbine. Souvent couplée à des dommages par corps étrangers, l'érosion par particules solides peut être contrôlée efficacement lorsque la température, l'angle d'Impingement, la vitesse et la taille des particules d'érosion ont été pris en compte. Les revêtements d'érosion par particules solides sont spécialement conçus et testés pour cet environnement et se sont révélés efficaces pour prolonger la durée de vie des pièces critiques de turbines à vapeur.

Revêtement Thermal Spray – Questions fréquemment posées

• Comment le revêtement Thermal Spray est-il appliqué ?

Dans les processus de Thermal Spray, le matériau d'alimentation est introduit dans une torche/panache de Thermal Spray induit par des moyens électriques (plasma ou arc) ou de combustion, puis chauffé, fondu et impacté à haute vitesse sur les surfaces des composants pour produire des dépôts de couches bien adhérentes.

• Combien de temps faut-il pour appliquer le revêtement Thermal Spray ?

Le Thermal Spray est un processus très efficace pour appliquer un revêtement à un taux de dépôt élevé acceptable. Le temps de processus dépend de multiples facteurs tels que la zone et l'épaisseur du revêtement, le type de revêtement et l'efficacité du processus, variant de quelques minutes à quelques heures.

• Quels articles peuvent être revêtus par Thermal Spray ?

De nombreux articles peuvent être revêtus par Thermal Spray, y compris des composants de turbines à gaz, des machines complexes et des valves, ainsi que des éléments individuels plus petits des composants tels que des anneaux, des Seals, des sièges et des disques.

• Quels processus sont les plus couramment utilisés dans le Thermal Spray ?

Pour les technologies avancées de Thermal Spray, le Plasma Spraying est généralement utilisé pour les revêtements céramiques, et le High Velocity Oxy-Fuel spray pour les revêtements d'alliage et de carbure

• Quelles formes de matériaux sont couramment utilisées dans ce processus ?

Les matériaux d'alimentation typiques sont sous forme de poudres solides et de fils. Les derniers processus tels que le Plasma Spray de solution ou de suspension peuvent utiliser des précurseurs liquides et des suspensions sous forme d'alimentation

• Par rapport à d'autres technologies de revêtement, quels sont les avantages du Thermal Spray ?

Les technologies de Thermal Spray sont considérées comme une technologie « verte » et sont appliquées comme alternatives à certains revêtements de placage chimique, par exemple. Contrairement à de nombreuses peintures qui produisent/contiennent des composés organiques volatils qui peuvent poser des problèmes environnementaux, mais qui ne seront pas présents dans les techniques de Thermal Spray. De nombreux matériaux allant des polymères, plastiques, métaux légers, superalliages, alliages réfractaires, carbures, composites et céramiques sont déposés de manière sûre et facilement par ce processus. De plus, le Thermal Spray est applicable pour les dépôts sur les composants avec différentes dimensions (petites à grandes) et configuration (OD à ID)

• Quel est le mécanisme de liaison et la force de liaison en traction maximale dans le Thermal Spray ?

La liaison non métallurgique est typique pour un revêtement Thermal Spray. La liaison du revêtement est créée sur une surface rugueuse principalement par le mécanisme de verrouillage mécanique. Pour certains systèmes de revêtement, la force de liaison maximale par test de traction peut atteindre plus de 10 000 Psi

• Comment est exploité le Thermal Spray ?

Il peut être exploité manuellement ou par pistolet de pulvérisation armé de robot automatique, normalement dans une cabine de Thermal Spray insonorisée. Si nécessaire, le Thermal Spray peut également fonctionner sur site. L'épaisseur du revêtement est construite en plusieurs passes/cycles de pulvérisation

• Dans quelle industrie le Thermal Spray est-il appliqué ?

Les processus de Thermal Spray sont largement utilisés dans de nombreux secteurs industriels, notamment les applications aérospatiales, mécaniques, maritimes et automobiles. Ils sont également utilisés pour l'électronique, le biomédical ainsi que plusieurs autres applications.

• Quels sont les critères clés pour l'évaluation du revêtement Thermal Spray ?

Plusieurs critères sont utilisés pour évaluer la qualité des revêtements, tels que la force de liaison, la porosité, l'oxydation, la dureté et la rugosité.

• Quelles sont les épaisseurs typiques pour le revêtement Thermal Spray ?

Épaisseur de revêtement typique de quelques mils à 20 mils. L'épaisseur du revêtement peut être aussi petite que 20 microns, ou elle peut avoir plusieurs millimètres d'épaisseur.

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Installations Thermal Spray