TiN - TiAlN - TIC ...

Bon Matin à Tous  

Afin d'améliorer la résistance à l'usure de pièces soumises à des contraintes importantes, nous nous interrogions sur la pertinence de ces traitements de surface sur les outils coupants adaptés à des pièces en frottement.
Il s'agit de petites séries de vis usinées de dureté moyenne, 40HRC, M10 x 150 avec quelques petits usinages en bouts.

Quelqu'un a-t-il une expérience dans ce domaine autre que sur les revêtement d'outils coupants ?

Amitiés

Bonjour Lil,

désolé de ne pas avoir l'occasion de t'aider, pour une fois...

Sauf erreur de ma poire, ce genre de revêtement se limite à diminuer le coefficient de frottement et de facto la résistance à l'usure
Mais la durée de vie du revêtement est toutefois limitée, certes il prolonge la vie de l'outil mais ne la rend point éternelle
Personnellement et malgré ma curiosité naturelle, je n'ai jamais rencontré cela ailleurs que sur les outils.
Je pense par exemple aux: vérins, vis sans fin, injecteurs, arbres, engrenages, piston de Kärcher, e.a.
Je ne connait pas les coûts de mise en œuvre de tels revêtements, mais si c'est "raisonnable" et récupérable chez le client final, pourquoi ne pas essayer ?
LeZap

Bonjour,

ces revêtements sont déposé par électro-quelque-chose ? ou "metal spraying" ?

Si j'ai bien compris, ce qui t'intéresse au premier chef est la résistance à l'usure, pas la faible friction.
Et la pièce doit rester facilement usinable.

"wear resistant coating" renvoie un paquet de trucs, mais ça tu as déjà du le faire.
Je n'ai pas vu mentionner ces revêtements particuliers (TiN etc...), mais il y en a d'autres, ainsi que les différentes formes de nitruration.

La suite :

Finalement,  en cherchant un peu, j'ai trouvé ceci : dépôt sous différentes techniques en phase vapeur avec des variantes (CVD, PVD, Ion Implantation, dépôt ionique dans un gaz réactif...)
La cémentation est classée dans ces techniques.

La question étant "est-ce utilisé en dehors des outils de coupe", la réponse est visiblement OUI, et largement.

À partir de là, les choix techniques ne peuvent être faits qu'en relation avec différents sous-traitants et sur prototypes.

Ce que j'ai trouvé, par exemple pour le CVD :

Wear, erosion, and corrosion resistance applications of CVD

Metalforming (noncutting)
Tube and wire-drawing dies (TiN)
Stamping, chamfering, and coining tools (TiC)
Drawing punches and dies (TiN)
Deep-drawing dies (TiC)
Sequential drawing dies (Cr 7 C 3 )
Coating on dressing sticks for grinding wheels (B 4 C)
Ceramic and plastic processing
Molding tools and dies for glass-filled plastics [Ti(CN)]
Extrusion dies for ceramic molding (TiC)
Kneading components for plastic mixing (TiC)

Chemical- and general-processing industries
Pump and valve parts for corrosive liquids (SiC) and abrasive liquids (TiB 2 )
Valve liners (SiC)
Positive-orifice chokes (SiC, TiB 2 )
Packing sleeves, feed screws (TiC)
Thermowells (SiC, Al 2 O 3 )
Abrasive-slurry transport (WC)
Sandblasting nozzles (TiC, B 4 C, TiB 2 )
Textile-processing rolls and shafts (Al 2 O 3 , TiC, WC)
Paper-processing rolls and shafts (TiC)
Valves for coal-liquefaction components (TiB 2 )
Cathode coating for aluminum production (TiB 2 )
Oxidation-resistant coatings for carbon-carbon composites (SiC)

Machine elements
Gear components (TiN)
Coating on stainless-steel spray-gun nozzles (TiC)
Components for abrasive processing (TiC)
Coating on ball bearings (TiC)
Turbine blades (SiC, TiC)

Nuclear
Coating for neutron flux control in nuclear reactors (B 4 C)
Coating for shielding against neutron radiation (B 4 C)
Coatings for fusion reactor applications (SiC)
Nuclear waste container coatings (SiC)

Instruments
Radiation sensor (SiC)
Thermionic cathodes (W-Th)
Target coatings for x-ray cathodes (W-Re)

Note: TiN, titanium nitride; TiC, titanium carbide; B 4 C, boron carbide; Ti(CN), titanium
carbonitride; SiC, silicon carbide; TiB 2 , titanium diboride; Al 2 O 3 , alumina; WC, tungsten
carbide

Re...

j'ai cette comparaison des techniques possibles :

https://2img.net/r/ihimizer/img43/7641/ikvk.png

Bon Matin à Tous  

Merci Pierre pour tes recherches.

Je connais bien sûr les différents traitements et leur mode de dépose ....... sur les outils coupants.
Nous travaillons avec une société qui nous réalise les affûtages, les fraises de formes spécifiques et les revêtements d'outils en fonction de la matière que l'on usine (Titane, CuBe2, 7075, aciers inox, etc ...).

Le revêtement que nous recherchons est destiné à améliorer le frottement et réduire l'usure sur des vis transmettant un mouvement.
Nous ne cherchons pas à rendre les pièces inusables, mais à améliorer une durée de vie. Nous disposons pour cela de bancs d'essais qui permettent  d'estimer la durée de vie probable du produit.
Exemple : pour les polymères, je jongle plutôt avec les lois d'Arrhénius même si on ne peut raisonnablement pas dépasser 30 ans  et il nous a fallu créer des applications spéciales pour les polymères HP (Peek; PI, PAI, PBI, etc ...) pour dépasser les durées demandées actuellement dans l'Industrie Nucléaire.

La simulation en mécanique (dans le produit concerné) fait appel à trop de paramètres et je cherche des retours d'expériences sur les traitements de surface. Peut être en compétition automobile ...

Amitiés

Bonjour,

d'accord, je n'avais bien compris la question.

Hello Pierre  

Nous avons un fournisseur qui passe mercredi. Je vous donnerai le retour.

Amitiés

.............. Bonsoir,

Dans l'industrie automobile on utilise le traitement DLC pour les axes de pistons, les poussoirs mécaniques et encore les pistons de pompe d'injection haute pression (1800 b), toutes pièces hautement sollicitées.
A l'issue des test de validation (jusqu'à 500 h de Cmax/Pmax, alternance de régime entre celui de couple maxi et celui de puissance maxi), les pièces ainsi traitées sont comme neuves, aucune usure mesurable.

voir ici : http://plasmas.agmat.asso.fr/technologie/carbone.htm

Bonne soirée.

Alain.