Mettre à profit le potentiel inexploité des nouveaux revêtements
Les revêtements sont utilisés dans toute l'industrie pour améliorer les performances grâce à une meilleure résistance et une réduction de l'usure, en réduisant l'attaque par corrosion qui peut conduire à un début de fissuration ou à une réduction de la mouillabilité (propagation d'un liquide sur une surface, comme de l'eau sur un pare-brise). Les alliages métalliques complexes (CMA - Complex metal alloys) forment la base d'une nouvelle catégorie de revêtements dont le potentiel n'a pas encore été exploité en raison de problèmes techniques liés au processus de revêtement. Les CMA sont une grande famille de matériaux composés d'éléments métalliques ou de mélanges de métaux avec d'autres éléments. Ils sont formés à partir de structures cristallines comportant un nombre incroyablement élevé d'atomes par maille unitaire. Contrairement au sel qui n'a que deux atomes par maille unitaire (chlorure de sodium - NaCl), les CMA peuvent comporter jusqu'à plusieurs milliers d'atomes par maille, ce qui leur confère des propriétés physiques inhabituelles. En fait, le CMA aluminium-magnésium-bore (AlMgB14), qui comporte 16 atomes par maille, présente des propriétés de résistance que seul le diamant peut surpasser. Des scientifiques européens ont mis au point des processus de revêtement afin d'exploiter le potentiel des CMA en les utilisant comme base de revêtement pour l'équipement d'usinage et les moules et comme revêtements résistant au mouillage pour les trains d'atterrissage des avions. Le projet APPLICMA (Development of wear resistant coatings based on complex metallic alloys for functional applications), financé par l'UE, a permis aux scientifiques de franchir l'obstacle du traitement associé à l'utilisation des CMA dans les revêtements. Les scientifiques ont commencé par tester des échantillons de CMA avant de se concentrer sur les plus prometteurs d'entre eux pour le processus de revêtement par dépôt (dépôt en phase vapeur par procédé physique). Suite au processus d'optimisation, les scientifiques ont produit des démonstrateurs, les ont revêtus et ont mené des essais pour les comparer à des outils revêtus par des méthodes traditionnelles et des outils non revêtus. Les modèles de démonstration incluaient des perceuses, des broyeurs, des inserts de découpe, des moules, des boulons et une pièce d'origine d'un train d'atterrissage. Outre le développement du démonstrateur, les chercheurs ont mené des études détaillées de la structure électronique, de la rugosité, de l'épaisseur et de la micro-dureté des revêtements CMA. Une attention particulière a été apportée aux mécanismes fondamentaux des transitions de phase au cours du processus de fabrication des revêtements ciblés, et sur la façon de minimiser la friction et l'usure au cours du processus de formage. Il existe un important besoin pour des matériaux haute performance dotés d'une forte résistance et d'une longue durée de vie destinés à des utilisations à grande échelle. APPLICMA a réalisé le processus complet de revêtement, assurant la disponibilité de cibles en alliage compatibles avec les procédés de dépôt conventionnels utilisés dans les dispositifs industriels classiques.
Mots‑clés
Revêtement, outils, fabrication, alliages métalliques complexes, trains d'atterrissage d'avion, APPLICMA
