Optimisation de la distance de tir en projection cold spray

Abstract

La projection cold spray utilise principalement l’energie d’impact des particules pour former des revetements denses. L’etalement et l’adhesion des particules etant lies a l’energie cinetique et donc a la vitesse des particules, il est primordial de maximiser leur acceleration pour obtenir un rendement de depot eleve. Ce transfert de quantite de mouvement peut etre optimise en modifiant les parametres de fonctionnement du systeme de projection mais egalement en choisissant une distance tuyere-substrat adequate. Cet article decrit un modele 2D mis en œuvre avec le logiciel de CFD Fluent pour simuler le comportement d’un flux de particules de titane dans un ecoulement supersonique. Ses resultats montrent que les particules n’atteignent pas leur vitesse maximale en sortie de tuyere mais environ 90 mm en aval de celle-ci. C’est donc a cette distance que le substrat doit etre place pour optimiser la projection. La precision de ces calculs est confirmee experimentalement et les variations significatives d’epaisseurs des depots montrent l’influence drastique de la distance de tir sur le rendement de depot.