Production d'énergie

Améliorer l'efficacité et la durée de vie des équipements de production d'énergie


Renewable energy industrial
Rollers roller bearings transp

Solutions de revêtement pour l'industrie de la production d'énergie

L'industrie de la production d'énergie comprend de nos jours les deux secteurs, l'un des énergies renouvelables, l'autre des combustibles fossiles. La plupart des machines produisant de l'énergie non solaire reposent sur des systèmes mécaniques pour la transformation d'un type d'énergie en un autre. La fiabilité à long terme du fonctionnement de ces systèmes est essentiel au maintien d'un approvisionnement énergétique stable. En outre, la réduction des pertes par frottement dans ces systèmes améliore leur efficacité. La famille de revêtements Tribobond offre une gamme de solutions pour prolonger la longévité des composants mécaniques, ainsi que pour en réduire la friction et les protéger de la corrosion, le cas échéant.

Webinaire - enregistrement

Solutions de revêtements pour la production d'énergie

Regardez notre webinaire sur la production d'énergie et découvrez comment vous pouvez améliorer l'efficacité et la durée de vie des équipements de production d'énergie avec les revêtements Ionbond.

Hydrogen renewable energy production

Revêtements haut de gamme pour composants industriels

Le portefeuille de revêtements Ionbond pour les composants industriels est spécifiquement conçu pour répondre aux applications de diverses industries, notamment l'aérospatiale, le transport, la production d'énergie et l'ingénierie générale.

Composants industriels
Microsection Tribobond 01

Tribobond™ 01

Revêtement pour un large éventail d'applications

Tribobond™ 01 TiN est sans doute le revêtement PVD le plus ancien et le plus populaire. Sa couleur dorée esthétiquement agréable et ses excellentes propriétés mécaniques ont fait de ce revêtement le revêtement polyvalent par excellence pour une large gamme d'applications et d'industries.

Tribobond™ 01 TiN protège efficacement contre l'usure abrasive, le grippage et la friction et est utilisé pour de nombreux composants de machines industrielles. En raison de sa couleur jaune caractéristique, le Tribobond™ 01 est parfois aussi utilisé comme revêtement indicateur d'usure.

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Composants industriels
Microsection Tribobond 15

Tribobond™ 15

Revêtement résistant à l'usure pour les applications à haute température

Le revêtement Tribobond™ 15 TiAlCrN de Ionbond possède une combinaison impressionnante de propriétés : une dureté élevée, une excellente ténacité et une résistance élevée à l'usure par fatigue d'impact. Tribobond™ 15 présente également une stabilité à haute température, ce qui en fait un excellent candidat pour les applications à haute température telles que les pièces de turbocompresseurs, les segments de piston et les composants en titane comme les soupapes de moteur et autres pièces exposées à haute température.

Tribobond™ 15 TiAlCrN protège contre l'usure par abrasion, par adhésion et par érosion, contre le fretting, le galling et à des températures normales et élevées.

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Composants industriels
Microsection Tribobond 15

Tribobond™ 20

Revêtement de résistance à l'usure pour les applications à haute température

Le revêtement Tribobond™ 20 AlTiN d'Ionbond est conçu pour offrir une protection contre l'usure et l'oxydation à des températures allant jusqu'à 850°C.  Il possède une combinaison impressionnante de propriétés : une dureté élevée, une excellente ténacité et une résistance à l'usure par fatigue d'impact. Malgré sa dureté élevée, le Tribobond™ 20 est assez ductile, ce qui le rend très performant dans les applications d'érosion par particules dures (par exemple pour la protection des aubes de compresseur des moteurs à réaction).

D'autres applications à haute température, comme les pièces de turbocompresseurs, les segments de piston ou les soupapes de moteur, bénéficient également de la combinaison unique des propriétés du Tribobond™ 20.

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Composants industriels
Microsection Tribobond 30

Tribobond™ 30

Revêtement résistant aux hautes températures avec une excellente ténacité

Le Tribobond™ 30 CrN présente une bonne combinaison de propriétés ; une dureté élevée, une excellente ténacité, une grande résistance à l'usure et à la fatigue par impact. Le Tribobond™ 30 résiste à l'oxydation jusqu'à 700ºC, ce qui en fait un bon candidat pour les applications à haute température. Il présente une contrainte résiduelle plus faible que de nombreux autres revêtements permettant le dépôt de couches plus épaisses. Le CrN peut être déposé à basse température, ce qui le rend irremplaçable pour les substrats sensibles à la température. Tribobond™ 30 CrN est souvent utilisé comme un substitut écologique au chrome dur électroplaqué. Il peut être déposé directement sur les composants usinés et ne nécessite pas de rectification à la taille. Tribobond™ 30 CrN protège contre l'usure abrasive et adhésive, la fatigue, l'oxydation et l'usure de contact.

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Composants industriels
Microsection Tribobond 31

Tribobond™ 31

Revêtement résistant à l'usure à faible contrainte avec une surface lisse

Le Tribobond™ 31 Cr2N sous-stoechiométrique présente une contrainte résiduelle inférieure à celle de nombreux autres revêtements du portefeuille Tribobond™, y compris le CrN. Le revêtement étant produit par pulvérisation cathodique, il présente généralement une rugosité inférieure à celle des revêtements à l'arc cathodique. La structure cristalline de ce revêtement permet d'obtenir d'excellentes propriétés de polissage. Tribobond™ 31 Cr2N présente également une énergie de surface plus faible, ce qui rend ce revêtement plus hydrophobe.

En général, le Tribobond™ 31 Cr2N protège contre l'usure abrasive et adhésive, la fatigue par impact, l'oxydation et l'usure de contact.

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Composants industriels
Ionbond Industrial Portrait

Tribobond™ 34

Revêtement résistant à l'usure avec une couche supérieure d'oxyde

Le Tribobond™ 34 CrON présente un revêtement CrN standard avec une couche supérieure de CrON. La présence du film d'oxyde à la surface ajoute des fonctionnalités supplémentaires au revêtement. Parmi celles-ci, on peut citer une affinité moindre avec les matériaux non métalliques, comme les joints et les composants en élastomère, une diminution de la friction dans certaines conditions de lubrification, un anti-adhérence et une meilleure résistance au phénomène de stick-slip et à certains environnements corrosifs.  
Les couches principale et d'oxyde sont produites en un seul cycle de revêtement, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de procéder à un traitement supplémentaire.

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Composants industriels
Microsection Tribobond 40

Tribobond™ 40

Revêtement à base de DLC pour les composants industriels et automobiles fortement chargés

Le Tribobond™ 40 DLC de Ionbond, également désigné sous le nom de a-C:H:W, est l'un des revêtements les plus utilisés pour les composants industriels et automobiles. Il s'agit essentiellement d'un revêtement DLC avec des nanoparticules dispersées de carbure de tungstène (WC). Ce revêtement est spécifiquement conçu pour les applications présentant des charges de contact élevées dans les contacts roulants et coulissants, tels que les engrenages et les roulements. Il combine d'excellentes propriétés de rodage avec une bonne résistance à l'usure et un faible frottement. En outre, ce revêtement réduit les impacts négatifs de la fatigue de contact, fréquente dans les contacts soumis à des charges cycliques.
Pour ces raisons, le Tribobond™ 40 DLC est un revêtement de choix sur de nombreux composants de transmission dans les applications automobiles et industrielles.

Performance

Outre une résistance élevée à l'usure et un faible frottement, , Tribobond™ 40 DLC présente une capacité de charge élevée et la plus grande ductilité de la famille Tribobond des revêtements DLC. Il offre également une excellente protection des contreparties, ce qui prolonge la durée de vie des deux composants de la paire de friction.

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Composants industriels
Piston Pin coating

Tribobond™ 41

Revêtement DLC avec des propriétés de glissement supérieures

Le revêtement Tribobond™ 41 DLC a-C:H:W + a-C:H de Ionbond est utilisé depuis de nombreuses années pour la production automobile en grand volume. Il combine de bonnes propriétés de rodage avec une grande résistance à l'usure et une très faible friction.  Ce revêtement est très bien adapté aux conditions de glissement pur dans les contacts tribologiques. Tribobond™ 41 présente d'excellentes performances sur les composants de la commande des soupapes (par exemple, les poussoirs) et de la commande des manivelles (par exemple, les axes et les segments de piston). Les composants de pointe de la rampe commune et de l'injecteur unitaire sont protégés avec le Tribobond™ 41 DLC afin d'améliorer la robustesse et la durée de vie des systèmes de pompe à carburant et d'injection. En dehors de l'automobile, de multiples composants de machines industrielles bénéficient du Tribobond™ 41 DLC par la réduction de l'usure et de la friction, prolongeant ainsi leur durée de vie et les intervalles de maintenance. Le revêtement brille en particulier dans les applications avec une lubrification marginale et des charges élevées.

Performance

Le Tribobond™ 41 DLC d'Ionbond est appliqué sur des composants afin de minimiser les pertes par frottement dans les moteurs et les sous-systèmes moteurs, tels que les pompes à huile/eau, les compresseurs et la direction assistée, afin d'augmenter l'efficacité et de réduire la consommation de carburant dans les transports.  Dans les applications industrielles, Tribobond™ 41 est largement utilisé pour les applications d'usure dans l'aérospatiale, le pétrole et le gaz, la production d'énergie, la course automobile et d'autres industries.

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Composants industriels
Microsection Tribobond 42

Tribobond™ 42

Revêtement DLC pour les composants industriels très chargés et les applications automobiles de grand volume

Le revêtement Tribobond™ 42 DLC, CrN + a-C:H, de Ionbond est conçu pour les composants très fortement sollicités. Il combine une capacité de charge et une résistance à la fatigue élevées avec une grande résistance à l'usure, tout en présentant des propriétés de friction très faibles. Tribobond™ 42 DLC présente d'excellentes performances sur les composants de la commande des soupapes (par exemple, les poussoirs) et de la commande des manivelles (par exemple, les axes et les segments de piston). Les composants de pointe de la rampe commune et de l'injecteur unitaire sont protégés avec Tribobond™ 42 afin d'améliorer la robustesse et la durée de vie de la pompe à carburant et du système d'injection. En dehors de l'automobile, de multiples composants de machines industrielles bénéficient du Tribobond™ 42 par la réduction de l'usure et de la friction, prolongeant ainsi leur durée de vie et les intervalles de maintenance. Le revêtement brille en particulier dans les applications avec une lubrification marginale et des charges élevées.

Performance

Le Tribobond™ 42 DLC de Ionbond est spécialement conçu pour fonctionner dans des situations combinées de roulement et de glissement. Il combine des propriétés de résistance extrême à la fatigue, un coefficient de frottement très faible et une résistance élevée à l'usure au sein d'un même système de revêtement. En fonctionnement, cette architecture de revêtement assure une protection ext-reme de la pièce revêtue, ainsi que de la contrepartie. Dans les applications industrielles, Tribobond™ 42 est largement utilisé pour les applications d'usure dans l'aérospatiale, le pétrole et le gaz, la production d'énergie, la course automobile et d'autres industries.

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Composants industriels
ADLC coated application

Tribobond™ 43

Revêtement DLC pour composants industriels aux propriétés uniques

Le Tribobond™ 43 DLC (a-C:H) de Ionbond est un revêtement DLC pur, largement utilisé pour renforcer les performances des outils et de divers composants de précision. Selon l'application, ce revêtement peut être produit soit avec des sous-couches à base de Cr ou de Si. Dans les deux cas, Tribobond™ 43 offre une protection contre l'usure et une réduction de la friction exceptionnelles, tandis que la sous-couche à base de Si ajoute également une excellente protection contre la corrosion. Le Tribobond™ 43 se targue d'une rugosité de surface extrêmement faible, ce qui le rend adapté au revêtement de surfaces hautement polies. D'autres modifications du Tribobond™ 43 permettent d'obtenir des fonctionnalités de surface personnalisées, comme l'hydrophobie, la résistivité électrique, une meilleure stabilité thermique.

Performance

Dur et résistant à l'usure, le Tribobond™ 43 DLC combine d'excellentes propriétés tribologiques avec une rugosité de surface extrêmement faible et une inertie chimique. Cette combinaison de propriétés rend le Tribobond™ 43 DLC très adapté aux composants d'ultra-précision, par exemple dans l'industrie des semi-conducteurs. Son inertie chimique le rend non réactif avec tous les milieux corrosifs et justifie son application dans les pompes chimiques, les composants médicaux, etc. La grande élasticité du Tribobond™ 43 DLC le rend très adapté aux applications à fortes charges dynamiques.

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Composants industriels
Microsection Tribobond 46

Tribobond™ 46

Revêtement DLC pour les applications fortement chargées avec des contacts roulants

Le Tribobond™ 46 DLC, CrN + a-C:H:W de Ionbond possède une couche supérieure similaire à celle du Tribobond™ 40, mais elle est déposée sur une sous-couche de CrN et non de Cr. T. La dureté élevée du CrN et sa capacité de charge permettent de fournir un support supplémentaire à la couche fonctionnelle d'a-C:H:W et également d'agir comme une couche de secours résistante à l'usure au cas où l'a-C:H:W serait usé. Par conséquent, le Tribobond™ 46 peut supporter des charges de contact encore plus élevées que le Tribobond™ 40. Le film Tribobond™ 46 peut être réglé pour utiliser la couche supérieure de a-C:H:W comme un film de rodage, auquel cas le CrN devient la couche résistante à l'usure fonctionnelle. On obtient ainsi un système de revêtement qui combine d'excellentes propriétés de rodage, une capacité de charge et une résistance à la fatigue élevées avec une bonne résistance à l'usure et un faible coefficient de frottement.

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Composants industriels
Piston Pins coating service

Tribobond™ 48

Revêtement DLC sans hydrogène pour les applications à haute température

Tribobond™ 48 ta-C est un revêtement DLC sans hydrogène présentant une résistance accrue à la température jusqu'à 400 °C, contre 250 °C pour les revêtements DLC hydrogénés. Les applications typiques comprennent donc des composants mécaniques fortement sollicités, qui bénéficient en outre de la résistance accrue à l'usure et du coefficient de frottement réduit du revêtement. Le revêtement présente également une meilleure mouillabilité avec les huiles, l'essence et les carburants diesel. Tribobond™ 48 ta-C a fait l'objet de tests approfondis sur des composants de commande de soupapes (par exemple les poussoirs) et de vilebrequin (par exemple les axes et les segments de piston) ainsi que sur des systèmes d'injection et des pompes, où il a été démontré qu'il améliorait de manière significative la robustesse et augmentait la durée de vie des pièces concernées.

Performance

Associé à des huiles spécifiquement formulées, Tribobond™ 48 ta-C réduit les pertes par frottement d'un facteur 2, par rapport aux revêtements DLC hydrogénés lubrifiés avec des huiles standard. Enfin, la résistance à l'usure abrasive du Tribobond™ 48 ta-C dépasse d'un facteur cinquante les revêtements DLC hydrogénés lorsqu'il est utilisé à des températures supérieures à 200 °C, ce qui en fait un revêtement idéal pour les composants d'assemblages fortement sollicités utilisés à des températures élevées.

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Composants industriels
Piston Pins coating service

Tribobond™ 55

Revêtement spécial pour les environnements sous vide et secs

Le Tribobond™ 55 est un revêtement spécial, qui a été développé pour répondre aux applications tribologiques dans des environnements secs, tels que le gaz sec ou le vide. Les revêtements DLC (Diamond-Like-Carbon) ordinaires, comme le Tribobond™ 41/42/43, ne sont pas performants dans de telles conditions, car ils ont besoin d'humidité pour former une couche lubrifiante et réduire la friction.

Tribobond™ 55 est spécifiquement conçu pour surmonter cette limitation, ce qui est réalisé en modifiant la structure/composition de la couche DLC fonctionnelle. Cette couche personnalisée permet de maintenir un coefficient de friction extrêmement faible dans la plupart des environnements secs, contribuant ainsi à réduire l'usure.

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Composants industriels
Ionbond Industrial Portrait

Tribobond™ 66

Revêtement d'aluminium résistant à la corrosion

Les revêtements en aluminium offrent une amélioration remarquable de la résistance à la corrosion. Dans ce cas, le revêtement agit comme une anode sacrificielle dans la corrosion galvanique, protégeant ainsi le substrat. Le dépôt en phase vapeur par ions (IVD) est une méthode courante pour produire un tel film. Les ingénieurs d'Ionbond ont mis au point une technique alternative de production de revêtements d'aluminium à l'aide de techniques PVD à arc cathodique ou par pulvérisation.

Les revêtements d'aluminium produits par les méthodes PVD répondent entièrement aux exigences des spécifications MIL respectives et offrent certains avantages en termes de performances.

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Composants industriels
Microsection Ionbond CVD IC

Ionbond™ CVD

Ionbond™ CVD Coatings for Components Applications

One of the limitations of the PVD and PACVD technologies is their inability to promote coatings into inner surfaces, like holes and cavities with high aspect ratio. This  shortcoming can be overcome by use of CVD technology, which allows coating of ID’s of virtually unlimited length and aspect ratio. High quality coatings such as TiN, TiCN, ZrN or Al2O3 can be produced on the ID’s of various geometry, size and length. Naturally, OD coatings are possible as well.

The CVD processing is especially friendly for austenitic (300 series) steels, which are unaffected by high temperature of the deposition process. Other materials may or may not need  re-heat treating after processing, depending on the application requirements and their composition.

In addition to the capability coat inner surfaces of components, Ionbond™ family of coating can provide effective solutions for protection against wear and corrosion. Notably, deposition of high quality alumina (Al2O3) coatings with high thickness by CVD processing is one of the most established ways to produce oxide films.

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Borehole pumps

Pétrole et gaz

Le pétrole et le gaz sont produits et transportés dans des conditions environnementales exigeantes. La présence de particules abrasives, de milieux corrosifs, de pressions sous-marines extrêmes : ce ne sont là que quelques-uns des défis les plus fréquents dans ce secteur. Ces conditions de fonctionnement exposent les composants mécaniques à divers problèmes d'usure (tels que l'érosion, l'abrasion, l'usure de contact et le grippage) ainsi qu'à la corrosion.

Les revêtements PVD et CVD Tribobond et Ionbond sont conçus pour faire face à ces conditions et ajouter une marge de sécurité pour un fonctionnement fiable des équipements et des composants destinés au forage et à la production pétrolière on- et offshore.

Rotor steam turbine

Turbines à vapeur et à gaz

Les turbines à gaz et à vapeur industrielles (TG et TV) sont les bêtes de somme des centrales électriques. La performance des turbines dépend de l'efficacité de la conversion énergétique et de sa capacité à fonctionner en continu avec un minimum de temps d'arrêt, planifié ou non planifié. IHI Ionbond propose de multiples solutions visant à améliorer les performances et la fiabilité de fonctionnement des turbines. Outre des revêtements sélectionnés à partir du portefeuille Tribobond, Ionbond propose un traitement au laser pour les aubes de turbine, ainsi que l'aluminisation Ionbond pour la section chaude des TG.

Gears and pinions

Énergie éolienne

Les éoliennes sont exposées à d'importantes charges mécaniques et à des conditions environnementales exigeantes, notamment des variations de température, l'humidité et l'exposition à la brume de mer. Les roulements et les boîtes de vitesses des éoliennes sont conçus pour fonctionner pendant des décennies avec un entretien minimal. Les revêtements Tribobond réduisent l'impact négatif des phénomènes de fatigue de contact, ce qui permet d'augmenter considérablement la fiabilité de fonctionnement des éoliennes et d'allonger la périodicité de la maintenance. En outre, les revêtements Tribobond à faible coefficient de friction réduisent le moment de la force nécessaire au démarrage d'une turbine dans des conditions de vent léger.

Hydrogen renewable energy production

Systèmes de stockage de l'énergie

La dépendance croissante du monde à l'égard des énergies éolienne et solaire a également accru les besoins en matière de stockage de l'énergie produite, car les niveaux de consommation et de production, qui peuvent varier considérablement dans le temps, sont difficiles à gérer.

La plupart des systèmes de stockage modernes, hormis les batteries, ont recours à quelque dispositif mécanique pour accumuler ou fournir de l'énergie. Dans un système à volant d'inertie, par exemple, un dispositif mécanique rotatif stocke l'énergie de rotation. Le stockage par pompage hydraulique nécessite des pompes efficaces pour propulser de grandes quantités d'eau. Même les systèmes de stockage d'énergie thermique reposent en fin de compte sur des dispositifs mécaniques pour récupérer l'énergie électrique stockée.

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Dr. Val Lieberman, Responsable du segment mondial Composants, se serons ravis de vous aider.

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Val Lieberman

Dr. Val Lieberman

Responsable du segment mondial Composants