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Plasmas thermiques : productionArticle de référence | Réf : D2825 v1
Auteur(s) : Pierre FAUCHAIS
Date de publication : 10 août 2008
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Depuis les années 1970, les applications des plasmas thermiques à des puissances inférieures à 400 kW se sont développées pour le découpage, le soudage, le rechargement, la projection, la sphéroidisation des particules, l'analyse spectrochimique et depuis quelques années pour la synthèse des poudres nanométriques, les dépôts CVD assistés par plasma et la purification par fusion de zones.
De nombreux progrès ont été faits dans plusieurs domaines :
amélioration de la conception des torches, en particulier pour limiter l'usure des électrodes ;
création de nouvelles torches par exemple en projection par arc pour :
une injection axiale des particules,
le tir à l'intérieur des cylindres de moteurs,
diminuer les fluctuations du pied d'arc,
fonctionner en atmosphère contrôlée avec une pression de chambre jusqu'à 1 mbar,
former des jets supersoniques avec des torches RF ;
étude de nouveaux gaz protecteurs lors des opérations de soudage, découpage, rechargement ;
meilleur contrôle des dispositifs de trempe par gaz neutre ou réactif pour la synthèse des nanoparticules ;
mise au point de nouvelles technologies par exemple pour obtenir des dépôts finement structurés voire nanostructurés par injection de solutions ou de suspensions dans le plasma, dépôts à partir de la phase vapeur pour concurrencer les dépôts réalisés par EB-PVD... ;
mise au point de dispositifs de contrôle en ligne avec des capteurs, capables de fonctionner dans les milieux agressifs comme par exemple une cabine de projection, permettant de suivre le trajet de la torche de découpage, la trajectoire des particules, ainsi que leurs vitesse et température en projection, la température du substrat... De tels dispositifs ont entre autres permis de réduire les pièces rebutées, de plus de 70 %.
Ces procédés plasma sont maintenant parfaitement intégrés dans la technologie où ils sont devenus indispensables car ils complètent d'autres procédés, avec des coûts tout à fait compétitifs. Ils sont devenus une part importante de nombreux procédés. La technologie est suffisamment mature et reproductible pour se développer encore dans les procédés où elle existe déjà en particulier avec le contrôle en ligne et d'autres...
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CONVERSION DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
(1) - FAUCHAIS (P.) - Plasmas thermiques - [D 2 810] [D 2 820]. Convertisseurs et machines électriques 2005 et 2007.
(2) - CAMY-PEYRET (F.), BRIAND (F.), OPDERBECKE (T.) - Synthèse des dernières avancées pour l'utilisation des plasmas d'arc électrique pour le soudage et la découpe des matériaux métalliques. - Colloque sur les Arcs Electriques – CAE 2005 (pub.) GREMI, Université d'Orléans, Mars (2005).
(3) - RENAULT (T.), HUSSARY (N.) - Current status and future trends in plasma cutting. - Symposium on Thermal Plasmas held in Sharm el Sheick, Egypt, Jan 2007, to be published in J. of High Temp. Material Processes 2nd issue 2008.
(4) - ELIOT (D.), LEMOINE (D.) - Découpage, soudage par plasmas. - Les plasmas dans l'industrie, (pub.) Doppée, Avon, F. 1991.
(5) - CAMY-PEYRET (F.) - Procédés d'oxycoupage plasma des métaux ferreux. - Demande brevet Européen N° EP 1480776, 2003.
Plasma : International symposium on plasma chemistry, a lieu tous les deux ans. Rassemble environ 1 000 chercheurs et industriels. Le dernier a eu lieu à Kyoto en Août 2007.
Projection thermique : international thermal spray conférence, a lieu tous les ans. Rassemble 1 500 chercheurs et industriels avec une exposition de matériel (50 à 80 sociétés industrielles). Le dernier a eu lieu en Mai 2007 à Pékin. Le prochain se tiendra à Maastricht en Hollande du 02/06 au 04/06/2008. Informations sur : ITSC 2008 (Google).
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3 - RECHARGEMENT PAR PLASMA PTA
6 - SPHÉROÏDISATION DES PARTICULES
9 - CONCLUSION
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