Revêtement aérospatial
Améliorer les performances, réduire les coûts d'exploitation et repousser les limites des applications
Revêtements Ionbond pour composants aérospatiaux
Les solutions de revêtement aérospatial Ionbond en PVD, CVD et PACVD sont appliquées sur une large variété de composants. Leurs propriétés spécifiques permettent d’améliorer les performances, de réduire les coûts d’exploitation et d’étendre les limites d’utilisation, tout en rendant possibles des fonctions difficiles à atteindre autrement. Ionbond est fière de voir ses revêtements utilisés à bord d’aéronefs et de systèmes spatiaux. Ces solutions reposent sur des principes d’ingénierie éprouvés, applicables aussi bien aux systèmes de mobilité fortement sollicités et aux moteurs industriels qu’aux applications aérospatiales, où le frottement et l’usure doivent être maîtrisés sous des contraintes mécaniques et thermiques extrêmes. Au-delà des performances, les revêtements Ionbond contribuent également à la réduction de l’impact environnemental en proposant des alternatives aux procédés de galvanoplastie traditionnels, connus pour leur caractère nocif.
Revêtements pour composants de cellules d'avion
Les matériaux structurels courants dans l'industrie aérospatiale (titane, alliages d'aluminium, aciers inoxydables et Inconel) sont sujets au grippage, qui peut entraîner des effets de surface indésirables dans les zones de contact. Le phénomène connexe d'usure par frottement peut entraîner une sous-performance ou même une défaillance de composants critiques. IHI Ionbond propose une gamme complète de revêtements Tribobond™ pour une protection efficace contre le frottement, le grippage et autres dommages mécaniques de surface spécifiques aux aéronefs.
On trouve typiquement les composants suivants:, supports de moteur, paliers sphériques, embouts de bielle, fixations, pistons/tiges d'actionneur
Composants de moteurs à réaction
Les turboréacteurs fonctionnent sous des contraintes mécaniques, thermiques et chimiques extrêmes, tout en devant respecter des exigences strictes en matière de fiabilité et de rendement. Les températures élevées, l’abrasion, l’oxydation et la corrosion à chaud imposent des contraintes majeures sur les matériaux et les surfaces.
Dans les sections de compresseur et de soufflante, la protection contre l’érosion due aux particules dures est essentielle, en particulier dans les turboréacteurs à double flux modernes à grand diamètre. Ionbond applique des revêtements TiN et TiAlN pour limiter ces dégradations.
Les chambres de combustion et les turbines nécessitent des revêtements stables à très haute température. Ionbond répond à ces exigences avec des revêtements de diffusion à base d’aluminium, appliqués via un procédé CVD respectueux de l’environnement. Ces solutions protègent les aubes et les joints abradables contre l’oxydation et la corrosion à chaud, tout en permettant une modification contrôlée des alliages grâce à l’ajout d’éléments dopants.
Les paliers de moteur principaux et les autres zones fortement sollicitées bénéficient des revêtements PVD Tribobond™, qui augmentent la résistance à l’usure et réduisent le grippage, le fretting et la fatigue de surface. En conditions de lubrification limitée, ils contribuent également à réduire les pertes par frottement et à stabiliser les surfaces, améliorant ainsi la durée de vie et l’efficacité globale du moteur.
Revêtements pour applications au domaine spatial
Les revêtements IHI Ionbond ont de nombreuses applications dans l'industrie spatiale, tant dans les satellites que dans les lanceurs. Dans de nombreux cas, ces revêtements ont été spécifiquement développés ou adaptés pour répondre à des exigences de fonctionnalité uniques.
Par exemple, les revêtements Ionbond Tribobond™ sont utilisés dans les éléments des systèmes d'alimentation en carburant cryogénique pour empêcher le grippage et apporter d'autres améliorations fonctionnelles. Les revêtements spéciaux Ionbond™CVD à barrière de diffusion sont utilisés pour permettre le fonctionnement des propulseurs plasmiques pour la commande des sondes spatiales et des satellites. Les ingénieurs d'Ionbond ont également développé des revêtements pour des applications à très haute température, par exemple dans les tuyères de fusées.
Revêtements pour applications drones
Les drones, ou véhicules aériens sans pilote, sont désormais essentiels dans les missions civiles et militaires. Leur utilisation intensive et dans des environnements exigeants sollicite fortement les roulements, les engrenages, les arbres, les actionneurs et les systèmes de stabilisation. Le frottement augmente la consommation énergétique, tandis que l’usure réduit la précision et accroît les risques de défaillance.
Les revêtements DLC apportent une couche fine, dure et à faible coefficient de frottement sur les composants critiques. Ils réduisent les pertes mécaniques et permettent d’augmenter la durée de vol sans ajout de poids. Leur haute résistance à l’usure contribue à protéger les composants de précision légers et à maintenir la stabilité des ajustements malgré des charges à cycles élevés. Les revêtements DLC offrent également une résistance à la corrosion et aux agressions chimiques liées à l’humidité, à l’air chargé en sel, à la poussière et à l’exposition à des environnements industriels. Ils conservent leur stabilité dans des conditions de températures extrêmes, ce qui contribue à assurer la fiabilité lors de missions en environnements chauds comme froids.
Pour les drones militaires, cela peut améliorer l’état de préparation en réduisant les défaillances imprévues et l’échauffement lié à l’usure. Pour les opérateurs commerciaux dans les domaines de la sécurité, de la topographie, de l’agriculture, de la logistique et des interventions d’urgence, ces revêtements permettent d’augmenter la disponibilité, de réduire le nombre de remplacements et d’allonger les intervalles de maintenance. Les revêtements DLC constituent une solution concrète pour assurer une fonctionnalité durable, une utilisation efficace de l’énergie et des performances fiables des drones.
Remplacement du chrome dur
La mise en œuvre des initiatives REACH et RoHS visant à éliminer progressivement l'utilisation de certains matériaux toxiques oblige les avionneurs et leurs fournisseurs à rechercher des alternatives plus respectueuses de l'environnement à la galvanisation au chrome et au cadmium. De vastes programmes visant à éliminer les revêtements galvaniques ont été lancés par chaque avionneur, ce qui a un impact sur l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement. IHI Ionbond propose des revêtements qui sont des alternatives viables à leurs homologues galvaniques et qui sont déjà utilisés dans de nombreuses applications. Par exemple, dans les systèmes d'actionnement et de contrôle des avions et dans diverses fixations. Pour chaque nouvelle application, les ingénieurs d'Ionbond examinent attentivement la fonctionnalité du revêtement galvanique et recommandent ensuite un remplacement approprié parmi la gamme d'Ionbond.
Services de revêtement pour l'aérospatiale
L'industrie aérospatiale a des exigences de qualité strictes, ce qui exige une attention particulière au traitement des pièces aérospatiales. Ionbond possède une longue expérience dans toutes les étapes du traitement aérospatial, y compris les procédures de qualité, la conception d'outils, l'application de revêtements, etc.
Les installations aérospatiales d'Ionbond disposent des accréditations requises, notamment ISO 9001, AS 9100 et NADCAP, ainsi que des qualifications spécifiques des fabricants d'avions et des fournisseurs de systèmes et de composants aérospatiaux. Les installations d'Ionbond à Consett (Royaume-Uni), Chassieu (France) et Greensboro (États-Unis) sont certifiées pour produire des revêtements pour les avions Airbus.
Revêtements de diffusion CVA Ionbond™ pour les sections de turbine de moteur à réaction
Ionbond propose une classe spéciale de revêtements pour assurer une protection contre l'oxydation à haute température et la corrosion à chaud dans la section chaude des turbines de réacteurs. Ces revêtements sont basés sur l'aluminisation par diffusion par dépôt chimique en phase vapeur (CVD), également appelée CVA, et sont proposés par Ionbond sous la marque Ionbond CVD 66.
Contrairement à l'aluminisation par diffusion en caisse, les revêtements CVA peuvent être facilement déposés sur des surfaces internes, comme les canaux de refroidissement des aubes, des ailettes ou d'autres composants de turbine. En outre, le procédé CVA offre des possibilités pratiquement illimitées pour doper les revêtements avec des éléments tels que le Hf, le Cr et le Si afin d'accroître encore leurs performances.
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André Hieke
Responsable mondial du segment Mobilité
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FAQ
Les revêtements Ionbond peuvent être appliqués sur une variété de matériaux couramment utilisés dans l'aérospatiale, tels que l'aluminium, le titane, l'acier et les matériaux composites. Nos technologies de revêtements avancées sont compatibles avec de nombreux substrats afin de répondre à des exigences de performance spécifiques.
Les revêtements d'aluminure sur les canaux de refroidissement internes des profils de turbine ou leur dopage permettent d'augmenter la température de fonctionnement des moteurs à réaction, ce qui se traduit par une amélioration de l'efficacité globale du moteur.
La durée de vie des revêtements Ionbond varie en fonction de l'application et des conditions environnementales, mais ils sont généralement conçus pour fonctionner parfaitement entre les intervalles de maintenance ou pendant toute la durée de vie du composant.
Oui, les revêtements Ionbond sont conformes à diverses normes et réglementations de l'industrie aéronautique, y compris celles établies par les fabricants d'avions ou de moteurs ou les organismes de réglementation. Nous donnons la priorité à la conformité afin de garantir la sécurité et la fiabilité de nos revêtements dans les applications aéronautiques.
Les revêtements Ionbond sont soumis à des tests rigoureux et à des processus de certification, notamment des essais mécaniques, des cycles thermiques et des évaluations de l'exposition à l'environnement, conformément aux exigences de nos clients. Ces tests garantissent la fiabilité de nos revêtements dans les environnements aérospatiaux exigeants.