Modélisation tri-dimensionnelle du procédé de projection plasma : influence des conditions d'injection de la poudre et des paramètres de projection sur le traitement et la répartition des particules dans l'écoulement

3-d modeling of plasma spraying : influence of powder injection conditions and spraying parameters on particle heating and distribution in the plasma jet

• Auteur / Autrice : Bernard Dussoubs
• Direction : Armelle Vardelle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science des matériaux céramiques et traitements de surface
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Jets de plasma

Projection au plasma

Poudres

Modèles mathématiques

Turbulence

Résumé

Ce travail est consacre a une modelisation tridimensionnelle du procede de projection par plasma thermique a l'aide d'un logiciel commercial, estet. Nous decrivons d'abord les principaux phenomenes qui interviennent dans ce procede d'elaboration de depots, tant pour la formation du jet de plasma que pour le traitement des particules dans le jet et leur impact sur le substrat. L'etude bibliographique fait ensuite le point sur les principaux modeles developpes pour simuler certains aspects du procede de projection plasma et souligne la difficulte de developper un code generaliste. Apres avoir presente brievement les principales caracteristiques du code estet et les adaptations que nous avons apportees, nous etudions l'interaction du jet de plasma avec le gaz ambiant, son interaction avec le gaz porteur de poudre et son interaction avec la cible. Nous nous interessons ensuite a l'influence de la variation des conditions de projection sur le traitement de la poudre pour des conditions industrielles de projection. L'etude de l'injection montre les limitations des modeles bidimensionnels pour predire correctement la position et la taille de la tache d'impact des particules sur le substrat. Enfin, nous etudions l'effet sur le traitement des particules des fluctuations du jet induites par le mouvement du pied d'arc dans la tuyere, a l'aide d'un modele bidimensionnel transitoire. Au cours des differentes etapes de la simulation, une comparaison des resultats numeriques aux mesures effectuees au laboratoire permet de valider le code dans le cadre de la projection par plasma.