COLD SPRAY

COLD SPRAY - PROJECTION à Froid

La projection COLD SPRAY est un procédé de métallisation à froid : les poudres métalliques sont projetées à vitesse très élevée par un gaz sous pression (jusqu’à 50 bars et 1100°C) sur la pièce neuve ou à réparer, la force d’impact assurant la qualité du dépôt

Une tuyère convergente-divergente (type De-Laval) permet de transformer la température et la pression du gaz en énergie cinétique, entraînant son accélération jusqu’à une vitesse supersonique et son refroidissement à une température inférieure à 100°C

Les poudres, injectées dans la zone haute pression de la buse, sont accélérées à des vitesses pouvant atteindre 1200m/s. La déformation des particules lors de l’impact permet d’obtenir des revêtements de très bonne qualité, avec une forte adhérence et aucune oxydation. 

cold spray - projection à froid
 Source: impact innovations

Vidéo COLD SPRAY : dépôt alliage aluminium-alumine

 
Mallard met en œuvre et maitrise cette technologie depuis 2012,renforçant ainsi sa position de leader innovant dans ce secteur d’activité d’excellence :
La Projection Thermique.

Caractéristiques techniques du Cold Spray MALLARD :

• Gaz porteur : Azote ou Hélium
• Température / Pression du Gaz porteur : 1100°C / 50 bars
• Torche permettant la projection dans les alésages : Diamètre mini 84 mm
• Injection par le centre
• Système de refroidissement
•  Buses spécifiques adaptées aux différents cas d’emploi

Toutes ces caractéristiques nous permettent d’utiliser notre Cold Spray dans des conditions extrêmes, avec des résultats optimaux, y compris pour des matériaux non ductiles et / ou difficiles à projeter et ce, dans des environnements particuliers.

Nous pouvons également mettre en œuvre le Cold Spray en version « portable », avec des niveaux de température et pression très élevés.

Les avantages de la projection COLD SPRAY par rapport aux procédés plus traditionnels de métallisation sont nombreux :

• Fortes épaisseurs (plusieurs mm) 
• Revêtements denses (~ densité théorique du matériau) - Pas ou peu de porosité 
• Conservation de l’intégrité microstructurale du matériau et du substrat 
• Aucune oxydation 
• Propriétés mécaniques élevées (adhésion / cohésion) 
• Très haut rendement de déposition – recyclage des poudres résiduelles 
• Facilité de masquage (faible spot de projection)  
• Fabrication additive  

 Le procédé COLD SPRAY permet l’utilisation de poudres usuelles et non-conventionnelles : 

• Cuivre et alliages 
• Aluminium et alliages 
• Titane et alliages 
• Aciers ferromagnétiques, inoxydables 
• Cermets (mélanges céramique-métal) 
• Tantale 
• Zirconium 
• Zinc 
• Nickel 
• Cobalt 
• Argent 
• Bronze 
• Brasures
• Etc …

Et cela sur une large gamme de substrats métalliques, céramiques et polymères.

De par ses avantages, la projection COLD SPRAY est principalement utilisée pour résoudre des problèmes tels que : 

• Forte corrosion 
• Usure de frottement 
• Echange thermique 
• Conductivité électrique 
• Réparation sur matériaux sensibles  

Le Cold Spray est également très performant pour la réparation, soit sur pièces neuves en cours d’élaboration, soit sur pièces en cours de maintenance. 

Cette technologie présente un grand intérêt dans le cas de composant à matériaux sensibles, avec des applications dans des secteurs de pointe dans lesquels MALLARD est déjà présent et a prouvé sa compétence et son savoir-faire : l’énergie (Voir notre Qualification Schneider Electric Revêtements Cold Spray), l’aéronautique (voir notre Qualification COLLINS / UTC Aerospace Systems pour des revêtements Cold Spray), la mécanique, la chimie, la pétrochimie… 

Le cold Spray est une bonne alternative aux procédés, beaucoup plus compliqués et onéreux, de revêtement sous atmosphère contrôlée. 

Coupe métallographique du dépôt Cold Spray d’aluminium sur substrat acier : 

Coupe métallographique du dépôt Cold Spray d’aluminium sur substrat acier

Epaisseur Porosité
1.2 mm < 0.3%

Mallard, en partenariat avec les donneurs d’ordre les plus prestigieux et les plus exigeants, est acteur de nombreux projets innovants pour lesquels le Cold spray est la solution qui permet :

• Soit de trouver des réponses à des problématiques aujourd’hui sans solution 
• Soit d’apporter un niveau qualitatif sans équivalent à ce jour

Ceci en adéquation parfaite avec nos secteurs clefs d’activité :
• Energie/Machines Tournantes
• Aéronautique
• Chimie/Pétrochimie

Qui sont les plus « friands » de cette nouvelle technologie.

Caractéristiques d’un dépôt de cuivre sur substrat acier : 

Caractéristiques d’un dépôt de cuivre sur substrat acier

Epaisseur brute Epaisseur après usinage Dureté
8 mm 7.3 mm 125 HB

Revêtement d’Alu-Alumine sur substrat Alu :

Revêtement d’Alu-Alumine sur substrat Alu

Adhérence Porosité
40 MPa ~ 0.2%

Le COLD SPRAY est également, par définition, un procédé de Fabrication Additive

Le Cold Spray consiste à construire un revêtement par empilement successif de particules micrométriques. Au-delà du domaine de la projection thermique, le procédé COLD SPRAY est un bon candidat à la réalisation de pièces complexes par Fabrication Additive (i.e. Impression 3D). En effet, les avancées technologiques dans le domaine de la CAO et de la robotique offrent de nouvelles perspectives au procédé COLD SPRAY.

MALLARD, dans ce domaine de la Fabrication Additive, participe à de nombreux projets majeurs mettant en oeuvre des collaborations internationales.

 Vidéo COLD SPRAY Fabrication Additive :  


Source: impact innovations

Avec la maîtrise de cette technologie performante et innovante, MALLARD est la première entreprise française qui offre à ses clients l’ensemble des procédés industriels de projection thermique connus à ce jour.

MALLARD vous garantit ainsi de toujours utiliser le procédé technique le mieux adapté à la projection du revêtement choisi dans l’environnement imposé, l’adéquation nuance déposée / procédé utilisé étant pour nous essentielle.

Avec la projection COLD SPRAY, MALLARD prend une longueur d’avance et enrichit son savoir-faire, ses performances, sa fiabilité et sa longue expérience de la métallisation (Près de 50 ans).

Depuis son installation en 2012, notre procédé Cold Spray est de plus en plus sollicité par nos partenaires industriels, dans des domaines divers et inattendus. MALLARD est au cœur de l’innovation dans les domaines de haute technologie tels que l’aéronautique, l’énergie, le nucléaire, avec un travail constant en partenariat pour la recherche et le développement d’applications spécifiques au Cold Spray. En effet, MALLARD dispose d’ores et déjà de brevets pour le design et la réalisation de matériel dans le domaine aéronautique, répondant aux cahiers des charges très stricts de ce domaine de pointe. 

Nous sommes forts de notre capacité à répondre à des demandes / problématiques ambitieuses, mettant en jeu des matériaux singuliers, autant substrats que revêtements.

MALLARD sait voir loin, là où le COLD SPRAY repousse les limites… 

Notre « Laboratoire Matériaux/ Métallurgie » désormais opérationnel…