Description de l'ATP
Le procédé PTA (Plasma Transferred Arc) utilise le principe du plasma et peut donc être considéré comme une évolution du procédé GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), où la concentration d'énergie élevée est due à l'utilisation d'un nez constricteur, qui limite le diamètre de la colonne d'un arc électrique établi entre une électrode en tungstène et la pièce à usiner dans une atmosphère de gaz inerte, généralement de l'argon.
Le matériau d'alimentation est transporté vers le jet de plasma par un flux de gaz, qui peut être inerte, actif ou un mélange de gaz actifs et inertes. Un troisième flux de gaz est utilisé pour protéger le bain de métal de la contamination atmosphérique. Bien qu'il soit possible d'utiliser des mélanges de gaz actifs et inertes, l'argon est généralement utilisé dans tous les systèmes à trois gaz.
Applications de l'ATP
- Revêtements durs : Le procédé PTAW est bien adapté à l'application d'alliages durs pour la résistance à l'usure. Le stellite, le colmonoy, l'hastelloy et le carbure de tungstène peuvent tous être appliqués avec succès avec le PTAW.
- Recouvrements résistants à la corrosion : Les caractéristiques d'apport de chaleur localisé du PTAW permettent d'appliquer des alliages résistants à la corrosion avec une très faible dilution dans le matériau de base. Le PTAW peut répondre aux exigences chimiques sous-marines de <5% Fe dans une épaisseur de recouvrement de seulement 0,040".
- Industries / Composants :
- Outils de fond de trou non magnétiques : Colliers de forage, bandes d'usure pour MWD, Flex Ponies, etc.
- Composants de fond de trou : Roulements de moteur à boue, stabilisateurs, Topsubs, Piston SubsFlow Restrictors, Drill Bits, etc.
- Contrôle du débit : Alésages de vannes, vannes, sièges, poches de siège, gorges annulaires, tiges de vannes, etc.
- Production d'énergie : Aubes de turbines, arbres, surfaces de roulement, etc.
- Équipement de remontée o Goupilles, boîtes, etc.
Description du rechargement au laser
Le rechargement par laser est un procédé d'assemblage par soudage et une technologie de revêtement complémentaire à la pulvérisation thermique. Il est de plus en plus utilisé à la place du soudage PTA (arc transféré par plasma) et surpasse facilement les méthodes de soudage conventionnelles telles que le TIG (gaz inerte de tungstène) pour les applications de réparation de soudures avancées.
Dans le rechargement par laser, le faisceau laser est défocalisé sur la pièce à usiner avec la taille de spot sélectionnée. Le matériau de revêtement en poudre est transporté par un gaz inerte à travers une buse de poudre dans le bain de fusion. L'optique du laser et la buse de poudre sont déplacées sur la surface de la pièce pour déposer des pistes individuelles, des couches complètes ou même des accumulations de gros volumes.
Applications du rechargement par laser
Le rechargement par laser a récemment gagné en importance dans divers secteurs industriels tels que l'automobile, l'aérospatiale, la marine, la défense et bien d'autres. Semblable au soudage par recouvrement, le rechargement par laser est une technique de revêtement dans laquelle une source de chaleur laser est utilisée pour fusionner et déposer une couche d'un matériau sélectionné sur un substrat afin de former un revêtement protecteur sans défaut, lié par fusion au matériau de base, avec une efficacité maximale du matériau de revêtement et une dilution minimale (c'est-à-dire une contamination due au matériau du substrat qui a été fondu et s'est mélangé au rechargement). Le matériau additif peut être déposé sur le substrat par plusieurs méthodes : sous forme de poudre ou de pâte, qui peut être injectée pendant le processus ou placée au préalable, ou par alimentation par fil/bande.
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Produits
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Alliage à base de fer
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Alliage à base de nickel
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Alliage à base de cobalt
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WC coulé/fondu
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WC coulé sphérique
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Macro-cristallin
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Référence
A.S.C.M.D'Oliviera, R.S.C.Paredes, R.L.C. Santos : Pulsed current plasma transferres arc hardfaccing, Journal of Materials Processing Technology 171, 2006, p.167-174 ;
V.V.Diaz, J.C.Dutra, A.S.C.D'Oliveira : Hardfacing by Plasma Transferred Arc Process, INTECH, Ed.W.Sudnik, 2011, ISBN 978-953-307-642-3 ;
P.V. Senthill, A.Shirrushti : Finite Element Simulation of Plasma Transferred Arc Welding [PTAW} of structural steel, PV Senthiil Int. Journal of Engineering Research and Applications www.ijera.com ISSN : 2248-9622, Vol. 4, Issue 10(Part - 4), October 2014, p.06-11 ;
What is Plasma Transferred Arc Welding [PTAW], 1/12/15, js, consulté en octobre 2015 ;
Simone Zanzarin : Laser cladding with metallic powder. https://core. ac.uk/download/pdf/35317589.pdf
