Le HVOF (High-Velocity Oxygen Fuel) est un processus de traitement superficiel appartenant à la catégorie de projection thermique, qui peut également être appliqué localement sur une zone restreinte. Il utilise une combinaison d’un combustible à grande vitesse (tel que le gaz naturel ou le kérosène) et d’oxygène afin de fondre et d’accélérer les particules de poudre métallique ou céramique vers la surface d’une pièce ou d’un composant. Le résultat est un recouvrement dense, adhérent et hautement résistant, capable de résister à l’usure par abrasion, érosion et impact, y compris à des températures supérieures à 850 ºC, qui améliore les propriétés mécaniques et la durée de vie de la surface traitée.
Détails du processus
Le processus de HVOF implique les étapes suivantes :
- Préparation de la surface : La pièce à traiter doit être exhaustivement nettoyée afin d’éliminer toute saleté, rouille ou polluants susceptibles d’affecter l’adhérence du recouvrement.
- Préparation des poudres : Les matériaux en poudre, pouvant être des métaux tels que l’acier inoxydable, les alliages de nickel, les carbures de tungstène ou les céramiques comme l’oxyde d’aluminium, sont sélectionnés en fonction des propriétés souhaitées pour le recouvrement.
- Génération de flamme : Le combustible est mélangé à de l’oxygène et brûlé dans un dispositif appelé brûleur, créant une flamme à grande vitesse.
- Projection des poudres : Les poudres sont introduites dans le flux de la flamme, où elles sont fondues et accélérées à grande vitesse.
- Impact sur la surface : Les particules de poudre fondue heurtent la surface du substrat avec une grande énergie cinétique, permettant une forte union métallurgique entre le recouvrement et le matériau de base.
- Refroidissement et solidification : La grande vitesse d’impact et la dissipation ultérieure de la chaleur permettent aux particules de refroidir rapidement et de se solidifier en une couche dense et uniforme.
Parmi les revêtements les plus couramment utilisés dans le processus HVOF se trouvent le carbure de tungstène + cobalt + chrome et le carbure de chrome + nickel + chrome. Ceux-ci offrent une excellente résistance aux conditions extrêmes d’usure et de température.
Après l’application du recouvrement HVOF, une opération ultérieure de rectification de la couche est généralement réalisée afin d’obtenir la géométrie et la qualité de surface souhaitées.
Pièces et composants
Le HVOF est largement utilisé dans un éventail de pièces et de composants afin d’améliorer leur performance et leur durabilité. Certaines des applications courantes comprennent des composants industriels tels que les rouleaux, les axes, les cylindres et les tiges ; des composants aérospatiaux tels que les turbines, les compresseurs et les composants internes de moteurs ; des pièces automobiles telles que les soupapes, les pistons, les cylindres et les arbres de transmission ; des outils de coupe tels que les forêts, les dispositifs de coupes, les fraises et les outils de façonnage ; et des équipements de transformation et de pompage tels que les moteurs, les coussinets et les axes de pompes.
Dans le cas spécifique des pièces de train d’atterrissage, un processus séquentiel comprenant la première étape de Shot Peening est suivi, afin d’améliorer la résistance à la fatigue, suivie d’un recouvrement de chrome ou d’un HVOF. Enfin, les pièces sont soumises à une opération de rectification pertinente de la couche, en fonction du type de recouvrement utilisé.
TTT Group dispose des certifications aéronautiques correspondantes, veillant ainsi à l’application de ces processus avec les normes de qualité les plus élevées dans les applications aéronautiques et dans d’autres secteurs de l’industrie.
Domaines d’application
Le HVOF est largement utilisé dans divers secteurs industriels en raison de ses bénéfices en termes d’amélioration de la surface. Il est couramment appliqué à l’industrie aérospatiale et de défense afin d’améliorer l’efficacité et la résistance à la corrosion de composants de moteurs et de systèmes aérospatiaux, dans l’industrie pétrolière et gazière afin de protéger les composants exposés à des milieux corrosifs et abrasifs, dans l’industrie manufacturière et des machines afin d’augmenter la durée de vie et de réduire l’usure de pièces critiques, dans l’industrie automobile afin d’améliorer la résistance et l’efficacité de pièces de moteurs et de transmissions, et dans l’industrie de transformation et chimique afin de protéger les équipements de pompage et les vannes utilisés dans des milieux chimiquement agressifs.