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RÉSUMÉ
Les revêtements multifonctionnels qui résultent des traitements de surface composites, ont l'avantage d'améliorer la résistance à différents phénomènes et ceci en un seul traitement. Cet article détaille les traitements d'électrodéposition appliqués à des revêtements composites. Après avoir présenté les paramètres et les caractéristiques de ces dépôts, il en détaille les domaines d'applications.
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Patrice BERÇOT : Ingénieur de l’École nationale supérieure de mécanique et des microtechniques de Besançon (ENSMM) - Maître de conférences à l’ENSMM Besançon - Laboratoire de chimie des matériaux et des interfaces (LCMI) - Pôle Corrosion, traitements de surface et systèmes électrochimiques - Université de Franche-Comté
INTRODUCTION
Dans un contexte économique tendu, en matière de protection des surfaces, on demande de plus en plus souvent aux pièces de résister à des sollicitations impliquant simultanément plusieurs phénomènes (frottement, abrasion, corrosion, chocs…). La tendance est donc, soit d’utiliser des solutions faisant intervenir plusieurs technologies de traitements de surface, soit de recourir à des dépôts composites (ou alliages).
Les traitements de surface composites conduisent à des revêtements multifonctionnels permettant d’associer des propriétés de surface parfois antagonistes. De plus, ils permettent au donneur d’ordre de ne s’adresser qu’à un seul sous-traitant, donc de réduire les délais. En raison de ces avantages, des recherches considérables sont en cours dans le monde pour tous les secteurs de l’industrie.
Parmi les fonctions remplies, les plus fréquentes, que l’on souhaite satisfaire grâce aux traitements de surface, on retrouve l’anti-usure et l’anticorrosion. Mais les procédés deviennent aujourd’hui multifonctionnels afin d’assurer simultanément ces propriétés ainsi qu’une tenue au grippage, une protection thermique, des propriétés tribologiques, tactiles, etc.
On attend des traitements de surface les fonctions suivantes :
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réduction des pressions de contact ;
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amélioration de la lubrification ;
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abaissement du coefficient de frottement ;
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tenue à l’usure par adhésion ;
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homogénéisation des couches superficielles ;
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valorisation des contraintes résiduelles de compression ;
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augmentation de la dureté superficielle pour la tenue à l’usure par abrasion-érosion ;
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résistance à l’oxydation ;
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piégeage des particules dues à la rugosité ;
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lutte contre le bruit et les vibrations ;
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protection thermique ;
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propriétés électriques et/ou électromagnétiques.
Après avoir abordé les travaux de modélisation de phénomènes intervenant lors de la codéposition électrolytique dans l’article Dépôts composites par électrolyse - Modélisation , nous nous focaliserons sur les paramètres intervenant dans ces procédés et les applications industrielles de ces revêtements.
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Paramètres de l’électrodéposition de revêtements compositesArticle inclus dans l'offre
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5. Conclusion
La codéposition électrolytique de particules inertes dans une matrice métallique est une technique appropriée pour produire des matériaux composites nouveaux. Particulièrement dans des domaines nécessitant l’utilisation de revêtements minces, cette technique offre une bonne alternative à d’autres techniques permettant de produire des revêtements composites en ce sens où elle produit de nouveaux revêtements ayant des caractéristiques uniques et pour laquelle les investissements sont relativement modestes.
La littérature est très riche dans ce domaine et les études concernant ce sujet sont de plus en plus nombreuses.
Il a été ainsi démontré que beaucoup de paramètres expérimentaux interviennent et influencent le processus de codéposition. Il est difficile de s’imaginer clairement l’effet de chacun des paramètres électrochimiques lors du processus de codéposition. Trop souvent différents, ou même contradictoires, les résultats obtenus par de nombreux auteurs nous renseignent simplement sur l’effet de chacun d’entre eux. La concentration et la charge de surface des particules dans l’électrolyte, la densité de courant et l’agitation du bain semblent être les paramètres les plus importants. Plusieurs investigations suggèrent que le mécanisme de croissance du métal joue également un rôle, mais ceci doit être étudié plus précisément.
Le mécanisme généralement admis pour la codéposition, comporte le transport de particules sur la surface de cathode par agitation du bain et l’incorporation dans le métal par la réduction d’ions adsorbés à leur surface.
Les différents modèles développés afin de prévoir la quantité de particules incorporée lors d’expériences ont jusqu’ici échoué. Quelques résultats encourageants ont été obtenus en adaptant les paramètres aux modèles. Actuellement, les modèles impliquant le transport de particules et les interactions particules/cathode offrent une perspective prometteuse.
Un grand nombre d’investigations ont été entreprises et ont abouti à la préparation de plusieurs revêtements composites spécifiques à matrice métallique comportant divers types de particules. L’ensemble des travaux réalisé par divers laboratoires de recherche et concrétisé par des applications à l’échelle industrielle a montré l’intérêt...
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BIBLIOGRAPHIE
Le lecteur pourra obtenir des coordonnées de fournisseurs, centres de compétences, de formation, entre autres auprès de l’organisme professionnel suivant :
Syndicat national des applicateurs de revêtements et traitements de surfaces (SATS) http://www.trs-online.com/trs-online/sats/sats1.html
HAUT DE PAGE
Centre technique des industries mécaniques (CETIM) – site de Senlis http://www.cetim.fr
Centre inter-universitaire de recherche et d’ingénierie des matériaux (CIRIMAT) (Toulouse) http ://www.ensiacet.fr/cirimat/
Laboratoire de chimie des matériaux et des interfaces (LCMI) – Pôle corrosion, traitements de surface et systèmes électrochimiques – Université de Franche Comté http://interfaces.univ-fcomte.fr
Centre d’actualisation des connaissances et de l’étude des matériaux industriels (CACEMI) (formation) https://www.cnam-entreprises.fr/catalogue-de-formations/industrie/
HEF Formation http://www.hef.fr
Douge formation. Formation et stages en traitement...
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