Revêtements par projection thermique

L’apparition des revêtements par projection thermique date de 1909 avec l’invention de Schoop portant sur la projection de plomb fondu à l’aide d’un vaporisateur, puis de plomb en poudre à travers une flamme. Les premières applications industrielles sont apparues en 1914 dans le domaine militaire (projection d’étain sur la face arrière d’obus), dans celui de l’anticorrosion (dépôts d’aluminium), ou encore en décoration (dépôts de bronze). Dès 1914 également des essais de projection par arc électrique furent réalisés.

C’est après la Seconde Guerre mondiale que le domaine d’application de la projection thermique s’est élargi à l’industrie mécanique (apport de revêtement d’acier dans le cadre de rénovation de pièces usagées), puis à l’industrie aéronautique.

La recherche de propriétés de surface spécifiques sur les pièces en service, dont les conditions d’emploi sont de plus en plus sévères, a permis le développement de nouveaux procédés [plasma, canon à détonation, HVOF High Velocity Oxygene Fuel...] (figure 1) et de nouveaux matériaux associés (céramiques, carbures, composites, superalliages...).

Aujourd’hui les objectifs techniques et économiques des industriels de tous les secteurs vont dans le sens de la réduction des coûts et de l’amélioration des performances. Les pièces constitutives de machines ou équipements, de dimensions de plus en plus réduites, doivent résister à des sollicitations nombreuses :

• sollicitations internes : contraintes mécaniques, fatigue, fluage... ;

• sollicitations externes : frottement, abrasion, température, érosion, fretting... ;

• sollicitations environnementales : corrosion, oxydation, attaque chimique, chaleur...

La projection thermique va permettre de conférer à chaque zone la propriété de surface nécessaire à son fonctionnement, tout en autorisant des choix de matériaux de base compatibles avec les propriétés à cœur recherchées.

Tous les secteurs d’activité sont aujourd’hui concernés par la projection thermique. Si la protection anticorrosion reste le cas d’application le plus fréquent (voir figure 2), certains secteurs comme l’automobile présentent des applications multiples parmi lesquelles on peut citer à titre d’exemples : soupapes, segments de piston, anneaux de synchro, disques d’embrayage, sondes lambda, cylindres, pompes, platines d’alternateurs, plaquettes de freins...