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62 Chapitre I : Etude bibliographique
Les jets de plasma produits peuvent atteindre des températures allant de 6000K à
10000 K Ces jets quittent la torche animés de vitesses faibles en comparaison avec le procédé
arc (60 à 200 m/s).
En tenant compte de la concentration d’énergie existant dans l’épaisseur de peau,
ainsi que du refroidissement extérieur du plasma par des phénomènes de conduction,
rayonnement et convection, on ne retrouve pas une température maximale au cœur du jet
mais dans une sorte de couronne plus ou moins éloignée du centre de la torche.
Contrairement au procédé arc, dans le procédé RF, le changement de la nature du gaz
du à l’environnement est limité car on travaille sous vide.
Cependant, la nature du gaz plasmagène, la fréquence, la puissance du générateur ,
ainsi que la pression dans l’enceinte, sans oublier l’écartement des spires, jouent énormément
sur le couplage de la décharge électrique et de la bobine inductive. [Xue et al, 2003]
Il faut donc contrôler tous ces paramètres pour avoir un plasma stable.
Il est donc possible de travailler avec des granulométries de poudre plus élevées
(pouvant aller jusqu’à 150 µm de diamètre) et très peu de gaz diatomique, nécessaire en
plasma d'arc pour fondre des particules plus petites mais nettement plus rapides. L'autre
avantage de cette technique est l'injection axiale des particules, au centre de la décharge, ce
qui permet de limiter les pertes de matière à l'injection. Cet avantage peut s’avérer être un
inconvénient lorsque l’on travaille en mode supersonique. Le mode supersonique est créé par
une tuyère convergente-divergente en aval de la spire, le col de la tuyère représentant une
surface beaucoup plus petite que la section de la torche. C’est alors pourquoi, l’injection
axiale des particules, dans une zone qui ne perturbe pas le couplage, entraîne une perte de
matière en raison de la divergence du jet de particules qui entraîne un phénomène
« d’arrosage » et une large distribution de vitesse des particules, surtout lors de l’utilisation de
particules fines (pour de grosses particules, la divergence du jet de poudre en sortie
d’injecteur diminue). Ce type d’injection peut alors conduire à l’obstruction des tuyères
comme nous le verrons dans les prochains chapitres.
Il est intéressant de noter que l'absence d'électrodes permet également de réduire la
pollution du dépôt et de travailler avec des gaz oxydants et que la structure des dépôts obtenue
est plus lamellaire lors de l’utilisation de plasma inductif.