Hostname: page-component-586b7cd67f-2brh9 Total loading time: 0 Render date: 2024-11-24T09:26:22.002Z Has data issue: false hasContentIssue false
  • English
  • Français

Optimisation de la distance de tir en projection cold spray

Published online by Cambridge University Press:  06 January 2012

François Raletz ,
Guillaume Ezo’o ,
Samuel Germain ,
Michel Vardelle  and
Gilles Mariaux
François Raletz*
Affiliation:
CM2T Ingénierie-LORIUS, ZAC du Petit Breuil, PIA des 3 frontières, 54400 Longwy, France
Guillaume Ezo’o
Affiliation:
CM2T Ingénierie-LORIUS, ZAC du Petit Breuil, PIA des 3 frontières, 54400 Longwy, France
Samuel Germain
Affiliation:
SPCTS-Université de Limoges, Centre Européen de la Céramique, 12 rue Atlantis, 87068 Limoges Cedex, France
Michel Vardelle
Affiliation:
SPCTS-Université de Limoges, Centre Européen de la Céramique, 12 rue Atlantis, 87068 Limoges Cedex, France
Gilles Mariaux
Affiliation:
SPCTS-Université de Limoges, Centre Européen de la Céramique, 12 rue Atlantis, 87068 Limoges Cedex, France
*
aAuteur pour correspondance : [email protected]
Get access

Abstract

La projection cold spray utilise principalement l’énergie d’impact des particules pour former des revêtements denses. L’étalement et l’adhésion des particules étant liés à l’énergie cinétique et donc à la vitesse des particules, il est primordial de maximiser leur accélération pour obtenir un rendement de dépôt élevé. Ce transfert de quantité de mouvement peut être optimisé en modifiant les paramètres de fonctionnement du système de projection mais également en choisissant une distance tuyère-substrat adéquate. Cet article décrit un modèle 2D mis en œuvre avec le logiciel de CFD Fluent pour simuler le comportement d’un flux de particules de titane dans un écoulement supersonique. Ses résultats montrent que les particules n’atteignent pas leur vitesse maximale en sortie de tuyère mais environ 90 mm en aval de celle-ci. C’est donc à cette distance que le substrat doit être placé pour optimiser la projection. La précision de ces calculs est confirmée expérimentalement et les variations significatives d’épaisseurs des dépôts montrent l’influence drastique de la distance de tir sur le rendement de dépôt.

Keywords

Cold spraystandoff distance2D numerical modeldeposition efficiencytitaniumCold praydistance de tirmodélisation 2Drendement de dépôttitane
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 12 , Issue 6 , 2011 , pp. 533 - 537
Copyright
© AFM, EDP Sciences 2011

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

Références

Dykhuizen, R.C., Smith, M.F., Gas dynamic principles of cold spray, J. Therm. Spray. Techn. 7 (1998) 205–212 CrossRefGoogle Scholar
Van Steenkiste, T.H., Kinetic spray: a new coating process, Key Eng. Mat. 197 (2001) 59–86 CrossRefGoogle Scholar
B. Jodoin, F. Raletz, M. Vardelle, Cold spray flow modeling and validation in International Thermal Spray Conference 2005: Explore its surfacing potential!, Bâle, Suisse, 2005, pp. 165–169
T. Stoltenhoff, H. Kreye, H.J. Richter, H. Assadi, Optimization of the cold spray process, Thermal spray 2001: new surfaces for a new millennium, Singapour, 2001, pp. 409–416
Van Steenkiste, T.H., Smith, J.R., Teets, R.E., Moleski, J.J., Gorkiewicz, D.W., Tison, R.P., Marantz, D.R., Kowalsky, K.A., Riggs, W.L., Zajchowski, P.H., Pilsner, B., McCune, R.C., Barnett, K.J., Kinetic spray coating, Surf. Coat. Tech. 111 (1999) 62–70 CrossRefGoogle Scholar
Pateyron, B., Elchinger, M.F., Delluc, G., Fauchais, P., Sound velocity in different reacting thermal plasma systems, Plasma Chem. Plasma Proc. 16 (1996) 39–57 CrossRefGoogle Scholar
Pateyron, B., Delluc, G., Calve, N., T&T Winner, The chemistry of on-line transport properties in interval of 300 K to 20 000 K, Mécanique & Industries 6 (2005) 651–654 CrossRefGoogle Scholar
Delluc, G., Ageorges, H., Pateyron, B., Fauchais, P., Fast modelling of plasma jet and particle behaviours in spray conditions, High Temp. Mater. Pro. 9 (2005) 211–226 CrossRefGoogle Scholar
Alkhimov, A.P., Kosarev, V.F., Klinkov, S.V., The Features of Cold Spray Nozzle Design, J. Therm. Spray Tech. 10 (2001) 375–381 CrossRefGoogle Scholar
B. Jodoin, Effects of sock waves on impact velocity of cold spray particles in thermal spray 2001: new surfaces for a new millennium, Singapour, 2001, pp. 399–407
F. Raletz, Contribution au développement d’un procédé de projection dynamique à froid (P.D.F.) pour la réalisation de dépôts de nickel, Thèse, Université de Limoges, 2005
Ettouil, F.B., Mazhorova, O., Pateyron, B., Ageorges, H., El Ganaoui, M., Fauchais, P., Predicting dynamic and thermal histories of agglomerated particles injected within a d.c. plasma jet, Surf. Coat. Technol. 202 (2008) 4491–4495 CrossRefGoogle Scholar
Mariaux, G., Fauchais, P., Vardelle, A., Pateyron, B., Modeling of the plasma spray process: From powder injection to coating formation, High Temp. Mater. Process. 5 (2001) 61–85 CrossRefGoogle Scholar