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#Actualités du secteur
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Des chercheurs améliorent les propriétés tribologiques du PACF à l'aide d'un chalumeau à plasma
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Des chercheurs ont trouvé un moyen de réduire le frottement et d'améliorer la résistance à l'usure des pièces en plastique imprimées en 3D en nylon et en fibre de carbone, comme l'indique un récent article de journal.
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Triboplastiques
Les plastiques sont solides, rigides et légers, mais ils s'usent assez rapidement dans les applications à fort frottement, comme les engrenages ou les faces de roulement.
Une équipe de chercheurs de différents instituts en Autriche a trouvé un moyen de transformer des pièces composites thermoplastiques PA12 - CF imprimées par SLS en pièces dotées de propriétés tribologiques améliorées par l'application d'un revêtement spécial appliqué par dépôt de plasma à pression atmosphérique (APPD).
Revêtements
Il existe des moyens traditionnels de réduire le frottement des plastiques, mais ils sont assortis de compromis. Les peintures organiques peuvent abaisser le CoF (coefficient de frottement) mais elles ont tendance à s'user très rapidement sur le substrat. Il est possible d'appliquer des métaux par électrolyse sur les pièces en plastique pour réduire le CoF, mais ces pièces ne réagissent pas bien à la flexion et les revêtements se fissurent donc très facilement.
Il existe une multitude de méthodes de revêtement à haute température, mais les plastiques ne répondent pas bien à la charge thermique de ces procédés. Ils ont tendance à fondre. En bref, il n'est pas possible d'appliquer une résistance élevée à l'usure à de faibles températures de dépôt pour les plastiques.
Les quelques procédés qui conviennent, comme la pulvérisation cathodique et l'évaporation à l'arc, sont de bons candidats, mais ils sont plus adaptés aux petits lots qu'aux grandes séries de production.
Une solution optimale
Les chercheurs ont trouvé leur solution dans un procédé connu sous le nom de dépôt de plasma à pression atmosphérique, qui s'est avéré offrir le meilleur équilibre entre la résistance à l'usure, la flexibilité et la capacité de production.
Le procédé consiste à introduire avec précision le revêtement sous forme de poudre dans une buse reliée à une torche à plasma CC focalisée. Dans le cas de cette recherche, la poudre était composée de bisulfure de molybdène et de graphite. La torche fait fondre la poudre et, grâce à sa vitesse d'alimentation précise, elle touche le plastique, refroidit immédiatement et se solidifie sur la surface avec une épaisseur de film croissante. Elle se refroidit si rapidement que le plastique ne fond pas. L'image ci-dessous montre le processus de la torche à plasma.
La recherche a montré que la composition et l'épaisseur du revêtement sont des facteurs qui influencent fortement les performances tribologiques du revêtement appliqué.
Les revêtements en bisulfure de molybdène pur s'usent rapidement. Cependant, lorsqu'ils sont combinés avec du graphite, la résistance à l'usure augmente de manière significative.
Il a été démontré que si l'épaisseur du revêtement était suffisamment élevée, des coefficients de friction inférieurs à 0,1 pouvaient être atteints. C'est quatre fois moins que le coefficient de friction du PA12 non revêtu.
Les résultats sont présentés dans l'article intitulé "Low-friction, wear-protecting coatings on polymers by atmospheric pressure plasma spraying", publié dans le dernier numéro de la revue Surface and Coatings Technology. Vous pouvez lire cet article en cliquant sur ce lien.
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