Les méthodes de traitement de surface en tribologie sont essentielles pour améliorer les performances et la longévité des matériaux soumis au frottement et à l'usure. Ces techniques permettent d'améliorer la durabilité des composants en modifiant leurs propriétés de surface.
Quelles sont les méthodes de traitement de surface en tribologie ? (5 techniques clés)
1. Revêtement de surface solide
Le revêtement des surfaces solides consiste à appliquer de fines couches de matériaux tels que des carbures, des siliciures, des nitrures et des borures sur la surface des composants.
Ces revêtements sont conçus pour améliorer la résistance à l'usure, réduire le coefficient de frottement et renforcer la résistance à la corrosion.
Les revêtements en carbone de type diamant (DLC) sont particulièrement populaires en raison de leur excellente dissipation de la chaleur, de leur dureté, de leur isolation électrique et de leur résistance aux températures élevées et aux rayonnements à haute énergie.
Les revêtements DLC sont également utilisés dans les applications biomédicales pour améliorer les propriétés d'ostéointégration et d'adhésion.
2. Prétraitement mécanique
Le prétraitement mécanique comprend généralement des procédés tels que le meulage et le polissage.
Ces procédés introduisent des irrégularités de surface telles que des rayures, des rainures et des crêtes, qui peuvent affecter la topographie du film mince déposé.
Le prétraitement mécanique est essentiel pour préparer les surfaces à un traitement ultérieur et peut être suivi de raffinements supplémentaires tels que la purification et le revêtement avec des matériaux tels que le carbure de silicium.
3. Traitement au laser Excimer
Le traitement au laser Excimer utilise des lasers tels que l'ArF, le KrF ou le XeCl pour traiter les matériaux, en particulier les polymères comme le PTFE.
Ce traitement peut provoquer la photodécomposition de substances gazeuses, entraînant la formation d'atomes ou de groupes actifs qui modifient la surface du matériau.
Le traitement au laser Excimer réduit la teneur en fluor de la surface, ce qui augmente l'énergie de surface et l'hydrophilie.
Cette méthode est très sélective et durable, ce qui en fait un choix populaire pour la modification des surfaces.
4. Liaison mécano-chimique
La liaison mécano-chimique consiste à frotter une surface de polymère recouverte d'adhésif pour dégrader mécaniquement la surface et former des radicaux libres macromoléculaires.
Ces radicaux forment ensuite des liaisons covalentes avec les molécules de l'adhésif, ce qui renforce la force d'adhérence du joint.
Le collage mécano-chimique est rentable, simple et améliore la durabilité de la liaison.
5. Méthode du rayonnement laser
La méthode du rayonnement laser consiste à placer du PTFE dans des monomères polymérisables et à les irradier avec du Co-60 pour greffer chimiquement et polymériser une couche de polymère greffé sur la surface du PTFE.
Ce processus rend la surface rugueuse, ce qui augmente la zone de collage et la résistance.
Bien que cette méthode soit simple et rapide, la surface modifiée peut avoir une faible durabilité et la source de rayonnement peut être nocive pour l'homme.
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