Elaboration par projection plasma d'un revêtement céramique sur ...

Chapitre III : Stratégie expérimentale et moyens utilisés au cours de l’étude
C.3.2.5. Température du substrat
La température de préchauffage du substrat est ajustée à la température de transition du
couple substrat/matériau de revêtement, température au delà de laquelle la goutte qui impacte
se solidifie en forme de disque. Elle est d’environ 200°C [50] pour le couple zircone- substrat
AISI 304 L, mais elle doit être déterminée pour les substrats Haynes ® 230. Les valeurs de
température de préchauffage choisies et le temps de préchauffage permettent de limiter autant
que faire se peut l’oxydation du substrat lors du préchauffage, tout en favorisant un étalement
optimal des particules à l’impact.
C.3.2.6. Injection des matériaux
En projection plasma, l’injection du matériau dans le jet de plasma est un des points clés de la
réalisation des revêtements car elle conditionne en grande part le traitement thermocinétique
des particules dans le jet. L’injection de particules micrométriques ou de particules
nanométriques en suspension est réalisée de façon différente.
C.3.2.6.1. Injection de la suspension
Le liquide est injecté mécaniquement dans le jet de plasma. Cette injection utilise un réservoir
pressurisé relié à un injecteur dit mécanique à orifice calibré par un insert en saphir. La
pression à l’intérieur du réservoir, permet d’ajuster la vitesse du jet liquide issu de l’orifice
calibré et sa quantité de mouvement de façon à assurer sa pénétration dans le cœur du jet
plasma. La vitesse du jet étant liée à la pression dans le réservoir, il n’est possible de dissocier
le débit de liquide de sa quantité de mouvement qu’en modifiant le diamètre de l’orifice
calibré. Les orifices de faible diamètre peuvent poser certains problèmes, bouchage, érosion
de la buse et nécessitent des pressions importantes du fait des pertes de charge qu’ils
occasionnent. Dans cette étude, nous nous sommes limités à des injecteurs de 150, 200 et 250
µm de diamètre. L’injecteur est positionné en dessous de l’axe de la torche (en position
« basse ») de façon à ce que le liquide ait une trajectoire initiale opposée au sens de la gravité.
Il se situe à 6 mm de la sortie de la tuyère et à 15 mm de l’axe de la torche ; il est positionné
avec un angle de 75° par rapport à l’axe de la torche. Le liquide est ainsi injecté à « contrecourant
» ce qui favorise sa fragmentation et le temps de séjour des particules.
Figure C.3-2 : Position de l’injecteur dans le cas d’une injection de suspension
- 120 -
6 mm
15 mm
15°