Dépôts épais par projection thermique
Dépôts céramiques par PVD ou CVD assistées ou par projection plasma

4.1 Principe

La projection thermique consiste à fondre des particules injectées sous forme solide ou formées à partir de fils, de cordes, ou de tiges dont l'extrémité est fondue puis atomisée avant de les faire s'écraser d'abord sur le substrat, puis le dépôt en construction [2]. Les particules s'écrasent sous forme de lamelles qui se solidifient en quelques microsecondes ou dizaines de microsecondes suivant leur vitesse d'impact, déterminée en grande partie par le procédé utilisé, et dont l'empilement va former le dépôt. Le contact réel lamelle solidifiée-substrat ou lamelle-lamelle varie avec les conditions de projection. Naturellement les propriétés thermomécaniques des dépôts sont d'autant meilleures que le pourcentage de surfaces en contact est plus élevé. Il est également possible de projeter à très grande vitesse 300-500 m · s^–1 des particules partiellement fondues (essentiellement des métaux et des cermets), mais dans un état plastique pour former le dépôt. Ces procédés produisent des dépôts d'épaisseurs comprises entre 50 μm et quelques mm, les dépôts supérieurs à 500-600 μm nécessitent un contrôle très strict de la température du dépôt pendant le tir afin de limiter les contraintes résiduelles. Les dépôts thermiques ne peuvent être réalisés que si les matériaux ont leur point de fusion séparé d'au moins 300 ^oC de leur point de vaporisation ou de décomposition. Pour les matériaux réagissant avec l'oxygène une atmosphère contrôlée peut être nécessaire (en fonction de la quantité d'oxyde tolérable dans le dépôt) et elle est indispensable avec ceux qui se décomposent facilement (carbures, nitrures, borures).

La projection thermique comporte quatre procédés :

• projection flamme alimentée par poudre, fil, tige ou corde (vitesses d'impact de quelques dizaines de m · s^–1) ;

• projection poudre flamme haute vitesse où les particules peuvent atteindre 500-700 m · s^–1 (HVOF : High Velocity Oxy-fuel Flame, ou HVAF : High Velocity Air-fuel Flame) ;

• canon à détonation (D-gun) avec déposition discontinue (fréquence...