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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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D'une manière générale les besoins de l'industrie pour des particules sphériques relèvent des points suivants :
une meilleure coulabilité pour un écoulement régulier sans bouchage ou sans fonctionnement irrégulier des dispositifs d'alimentation en poudre ;
l'accroissement de la densité du cru pour le frittage ;
l'élimination des particules creuses ou fracturées ;
un état de surface plus lisse des particules pour limiter l'usure des canalisations de transport et donc la pollution du dépôt ou du matériau fritte ;
une meilleure pureté par le biais d'une vaporisation/réaction sélective.
Cela a donc amené la société Tekna® Canada à développer le procédé de sphéroïdisation schématisé sur la figure 17. Celui-ci est réalisé avec une torche RF (cf. [, figure 4]) fonctionnant à l'argon à des puissances de 100 à 400 kW selon la quantité traitée (jusqu'à 60 kg/h suivant la poudre). La taille des particules réfractaires (T > 3 000 K) doit être inférieure à 250 μm. Les particules fondues prennent une forme sphérique (sous l'effet des forces de tensions superficielles) et leur temps de vol est contrôlé pour obtenir une complète solidification avant qu'elles ne touchent le fond du premier dispositif de refroidissement où elles sont collectées. Les particules les plus petites, entraînées par le gaz plasma, sont collectées dans le premier cyclone puis dans le filtre. Le coût du traitement peut varier dans un rapport de 10 suivant la taille et la nature des particules, le degré de sphéroïdisation souhaité et la quantité de poudre à traiter. Les poudres sphéroïdiques sont des poudres à forte valeur ajoutée comme les métaux réfractaires (Re, Ta, Mo, W), les céramiques (SiO2, ZrO2, CaF2, TiN, WC…), les cermets WC-Co, les alliages (Ca/Fe/C, Re/Mo, Re/W...).
La figure 18 illustre le phénomène de sphéroidisation pour des particules de molybdène avec la...
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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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6 - SPHÉROÏDISATION DES PARTICULES
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