Torche plasma micro-onde à la pression atmosphérique : application au traitement de surfaces métalliques

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Technologie (Sciences appliquées),

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

oxydation, modèles et modélisation, microondes, plasmas, spectroscopie, revêtements de surface, pression atmosphérique

Mots-clés

Jets de plasma - Thèses et écrits académiques,

Pression atmosphérique - Thèses et écrits académiques,

Aluminium -- Alliages - Thèses et écrits académiques,

Titane -- Alliages - Thèses et écrits académiques,

Spectroscopie d'émission - Thèses et écrits académiques,

Oxydation - Thèses et écrits académiques,

énergie de surface - Thèses et écrits académiques,

Décharges luminescentes - Thèses et écrits académiques

Ce manuscrit est consacré à l'étude d'une torche plasma micro-onde fonctionnant à la pression atmosphérique pour la préparation de surfaces métalliques, plus particulièrement le dégraissage et l'oxydation de surface d'alliage aluminium Al2024 avant revêtement peinture d'une part et le décapage de TA6V avant soudage d'autre part. Des conditions optimales de fonctionnement sont dégagées grâce à une étude du comportement du plasma par spectroscopie d'émission optique et modélisation électromagnétique : le plasma généré par la torche est un gaz ionisant de température électronique Te = 7500 K et dont la densité d'espèces actives est favorisée par une puissance micro-onde l'ordre de 600 W, un débit de gaz plasmagène élevé et un positionnement proche de la base du jet. L'application de la torche aux cas particuliers du dégraissage et de l'oxydation de surface sont ensuite étudiés en terme d'énergie de surface et de profil de composition chimique en profondeur. Les résultats sont encourageants puisque le traitement plasma permet d'améliorer l'énergie de surface (elle passe de 32 mN/m à 72 mN/m) et de doubler l'épaisseur de la couche d'oxyde natif.