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86 Chapitre II : Dispositifs expérimentaux et Méthodologie
II.4.5 Injection des particules :
L’injection des particules dans le jet de plasma est un des paramètres opératoires clé.
En effet, une injection mal réglée conduit à un mauvais traitement des particules par le jet de
plasma et de ce fait à la fabrication d’un dépôt de mauvaise qualité.
Une importante dispersion des trajectoires des particules existe dans le jet de plasma
d’arc ou inductif qui est due, aux distributions granulométriques des poudres, aux
distributions de vitesses d’injection dues elles, aux distributions de vitesse des gaz en sortie
d’injecteur avec une composante radiale des vitesses d’injection dues aux collisions des
particules avec les parois de l’injecteur.
En projection par plasma d’arc, pour une injection des particules radiale, [Vardelle-M
et al, 2001] ont défini une trajectoire moyenne idéale, sur laquelle les vitesses et températures
des particules sont maximales, lorsqu’elle fait un angle de 3-5° avec le jet de plasma. Dans le
cadre de notre étude, le débit de gaz est ajusté pour chaque condition expérimentale à l’aide
du DPV2000 et du SDC pour obtenir cette trajectoire idéale.
Par ailleurs, afin de réussir à injecter les particules de faibles granulométries des
injecteurs de petits diamètres internes sont utilisés (1,2mm à 1,5 mm).
En projection par plasma inductif, l’injection des particules est axiale, ce qui pose
moins de problème de pénétration des particules dans le jet de plasma. Cependant la position
de la sonde d’injection est déterminante pour la qualité du dépôt car il existe des zones de
recirculations qui peuvent freiner l’écoulement des poudres. Par ailleurs, en projection par
plasma inductif supersonique, une mauvaise position de la sonde d’injection peut conduire à
une obstruction de la tuyère. Une longue étude paramétrique de l’injection des particules a
donc été effectuée afin de pallier à ces problèmes d’obstruction. Celle-ci sera présentée dans
le chapitre suivant.