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  • DEFINITIONS TRAITEMENT DE SURFACES
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  • 2 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS PLAN DE FORMATION T.S Quest ce que le traitement de surface ? Gnralits Les diffrents types de traitements de surface Prsentation dune usine de traitements de surface par voie humide Prparation de la surface Quentend-on par prparation dune surface ? Le but de la prparation de surface Quelles proprits pour une application donne ? Le dgraissage Le dcapage Dpassivation-activation Le polissage Les traitements de surface par voie humide.
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  • GENERALITES
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  • 4 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Quest ce que les traitements de surface ? Pour protger ses biens, il lui a fallu constamment choisir entre : - utiliser un matriau intrinsquement rsistant et souvent noble - recouvrir celui-ci par un revtement ou un matriau plus rsistant ( ex : la bijouterie) Industrie automobile Infrastructure et construction Protection Dcoration Arononautisme Tunning ! Batiment Bijouterie Modifier les proprits des matriaux Microlectronique Electrique, frottement, duret
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  • 5 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Dfinition Lexpression Traitements de surface sous-entend lensemble des traitements raliss la surface dune pice, gnralement de lordre de quelques microns, qui confrent au produits des proprits de surface diffrentes de celles qui existent dans la masse. Substrat Procd Science des Matriaux -Mtallurgie - polymres Gnie des procds -transfert de chaleur - chimie des solutions - chimie organique - lectrochimie Rejets : dpollution, lgislation
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  • 6 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Fonctions dun Traitement de Surfaces DcorationAnticorrosion -traitements lectrolytiques Revtements mtalliques Conversions (anodisation) -Traitements chimiques Conversions (phosphatation) -traitements lectrolytiques Revtements mtalliques Dorure, chromage Brillantage -Traitements chimiques -Prparer Dgraissage Dcapage -Mettre en forme Dpts pais Enlvement de matire adapter linterface
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  • 7 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Aspects conomiques A ces deux fonctions essentielles, il faut rajouter un certain nombre dautres: -la conductivit lectrique -lisolation lectrique -la conductibilit thermique -la soudabilit -lisolation aux rayonnements -la modifications des proprits optiques -lamlioration des caractristiques de glissement -lisolation thermique Les deux principales fonctions du TTS, cest lutter contre : - corrosion - lusure, correspondent dans le monde un cot annuel de 120 milliards deuros, dont 75 pour la seule corrosion Rle principale du TTS = maintenance prventive et curative des pices
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  • 8 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Aspects conomiques En France, le march du TTS reprsente chaque anne 900 000 tonnes de matriaux dapport des surfaces + 3 millions de tonnes de substrats traits. elles seules, les peintures industrielles reprsentent 25 % des matriaux dapport. Autres : 0,75 % Modifications des proprits optiques 0,45 % Isolation lectrique 0,15 % Antioxydation haute temprature 0,07% Isolation aux rayonnements 0,08 % Isolation thermique Rpartition du chiffre daffaires suivant les proprits recherches
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  • 9 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Aspects conomiques 4 facteurs conditionnent lvolution de la profession : -Lenvironnement et les contraintes : traitement des effluents aqueux et gazeux -lamlioration des performances, lie la qualit, la qualification des entreprises, la normalisation, lautomatisation -les volutions technologiques avec la mutation des matriaux mtalliques et le dveloppement des non-mtalliques : polymres, composites et cramiques - les techniques nouvelles le plus souvent lies au vide quil sagisse de dpts physiques en phase vapeur (pulvrisation cathodique et magntrons) ou de plasma sous pression partielle et lutilisation des hautes nergies superficielles comme le faisceau laser ou le faisceau dlectrons.
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  • TYPES DE TRAITEMENT DE SURFACES
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  • 11 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Les diffrents types de traitements de surface Les transformations structurales Les transformations structurales : (modification de la structure mtallurgique du substrat). fusion et trempe superficielle (induction et chalumeau, laser, bombardement lectronique) ; traitement mcanique (durcissement par choc : grenaillage de prcontrainte ou martelage). Les traitements thermochimiques de diffusion Les traitements thermochimiques de diffusion : (le matriau d'apport diffuse dans le substrat) diffusion des mtaux (aluminisation, chromisation, implantation ionique) ; diffusion des mtallodes (cmentation, nitruration, carbonitruration, boruration).
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  • 12 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Les diffrents types de traitements de surface
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  • 13 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Voie sche : Revtements partir dune phase gazeuse Dpt par voie physique : PVD (Physical vapour deposition) Dpt par voie chimique : CVD (Chemical vapour deposition) Principe : Revtements labors en phase gazeuse pulvrisation par bombardement ionique transformation de la matire dposer en phase vapeur. Puis les vapeurs sont ensuite condenses sur les surfaces quon veut revtir. PVD : les vaporateurs sont monts dans le four de dpt A solide chaud A Gaz A Gaz A solide froid Labsence de raction chimique a donn la dsignation de dposition par voie physique PVD est donc en gnrale un transport de la matire dun corps chaud vers un corps froid. Analogie dans la vie quotidienne : dpt de givre sur une fentre CVD : les vaporateurs sont monts lextrieur du four Le procd CVD comporte une ou plusieurs vapeurs et se rsume par la formule suivante : A Gaz + B Gaz + surface chaude C solide + D Gaz + Les vapeurs ragissent entre elles sur une surface pour former un compos dfini et des produits de ractions volatils. Analogie dans la vie quotidienne : dpt de suie dans la chemine
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  • 14 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Voie sche : Projection thermique Le principe gnral de la projection thermique : - la matire dposer, sous forme de poudre, de fil, de cordon ou de baguette est fondue totalement ou partiellement dans une source de chaleur (flamme, arc lectrique, plasma). - un gaz vecteur permet une pulvrisation de la matire et le transport des gouttelettes ainsi formes jusqu' la surface revtir. Tous les secteurs d'activit sont aujourd'hui concerns par la projection thermique. Si la protection anticorrosion reste le cas d'application le plus frquent, certains secteurs comme l'automobile prsentent des applications multiples (soupapes, segments de piston, disques d'embrayage, plaquettes de freins).
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  • 15 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Projection thermique Les pistolets de projection flamme-fil se composent de deux parties : - une partie chalumeau dans laquelle le matriau d'apport est fondu et pulvris ; - une partie entranement de fil. La vitesse des particules est d'environ 150 m.s -1 la distance entre buse et substrat est comprise entre 100 et 200 mm. Les paisseurs dposes = quelques diximes de millimtre quelques millimtres. Cette technique de projection permet de raliser les grandes familles de dpts suivantes : - mtaux : Zn, Al, Cu, Sn, Pb, Ni, Mo, aciers, aciers inoxydables - alliages de base Zn, Cu, Ni ou Sn ; - cramiques sous forme de cordon ou de baguette : NiAl, NiCrBSi, Al2O3, Cr2O3, ZrO2 - CaO.
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  • 16 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Voie humide : La galvanisation chaud Le zinc est un des mtaux les plus utiliss comme protection anticorrosion pour la galvanisation mais aussi pour les dpts en phase vapeur.. La galvanisation chaud des alliages ferreux est une opration de revtement par tremp dans un bain de zinc ou d'alliage de zinc en fusion une temprature voisine de 460C.. Derrire le nom gnrique de galvanisation chaud, une grande varit de produits de composition et de structure trs diffrentes existent actuellement - soit cause de la composition du bain (aluminium de 0,05 55 %, silicium, magnsium, etc.) - soit cause du post-traitement. Il y a donc des galvanisations chaud et des produits galvaniss. Un revtement par galvanisation chaud : recouvrement de l'acier par le zinc do une double protection physico-chimique en raison de l'effet barrire isolant l'acier de l'atmosphre, cette barrire perdurant cause de la formation de sels de zinc protecteurs lectrochimique due l'effet de protection cathodique apport par le zinc vis--vis du fer. Le revtement galvanis n'est pas un simple dpt de zinc la surface de l'acier. Il se produit une raction mtallurgique de double diffusion entre le zinc et le fer qui conduit la formation de couches d'alliages Fe-Zn, composs intermtalliques, lies la fois aux caractristiques des aciers galvaniser mais aussi aux conditions opratoires.
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  • 17 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Voie humide : Les peintures Les peintures = prparations liquides ou pulvrulentes qui, appliques sur des surfaces, permettent de les protger et/ou de les dcorer. Pour obtenir une efficacit maximale une prparation de surface doit tre ralise prendre en compte : - la temprature du support, l'hygromtrie ambiante ; - l'atmosphre dans laquelle est localis l'objet peindre ; - le matriel et les conditions d'application.
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  • 18 M Cote-plating training DEFINITIONS TTS Les peintures Les principaux constituants sont Les principaux constituants sont : liant et/ou mlange de liants : part