Les dépôts sous vide représentent des technologies du présent et d’avenir, décarbonées, non polluantes et extrêmement efficaces. Fidèle à sa volonté de proposer la solution la plus adaptée aux besoins de ses clients, Thermi Lyon a mis au point deux revêtements présentant une excellente résistance à l’usure, l’abrasion et la corrosion, le DLC et le CrN. Ces deux technologies se complètent et permettent d’obtenir des couches de protection. Historiquement réalisé sur le site de Lyon, le THERMI-DLC peut être produit de deux manières : par PACVD ou PVD Magnétron.
DLC et CrN, deux solutions polyvalentes aux multiples atouts
Les revêtements DLC et CrN font partie des technologies sous vide, pouvant s’appliquer sur différents matériaux tels que les aciers, les inox, les métaux à base de cuivre, de titane ou de carbures. Ces deux solutions présentent de nombreux avantages, à commencer par leur caractère biocompatible (pour le DLC) et leur mode de production, qui se révèle beaucoup plus écologique que celui du chrome dur, par exemple.
Qu’est-ce que le DLC, Diamond Like Carbon ?
Le revêtement DLC, Diamond Like Carbon, développé par Thermi-Lyon présente une exceptionnelle résistance à l’usure et surtout au grippage. Il affiche un coefficient de frottement très bas et une dureté comprise entre 1 500 et 2 500 HV, ce qui en fait une technologie idéale pour les matériaux soumis à de fortes contraintes d’usure et de frottements. De ce fait, il s’emploie beaucoup dans les secteurs, par exemple, de l’automobile et notamment de la Formule 1, mais aussi de l’aérospatiale.
Le DLC constitue également une solution biocompatible, c’est-à-dire qu’il n’impacte pas l’organisme humain lorsqu’il entre en contact avec lui, c’est pourquoi les professionnels de santé et de l’agroalimentaire l’apprécient particulièrement. En plus de ces propriétés, ce revêtement possède une très bonne résistance à la corrosion. Intégrer des pièces revêtues avec ce type de technologie réduit donc considérablement le besoin en huilage et en graissage dans un système. Sur le long terme, le DLC engendre, de fait, un réel gain en matière de lubrification et d’entretien.
Zoom sur le CrN, nitrure de chrome
Le nitrure de chrome, CrN, affiche également une dureté très intéressante, supérieure à 1 800 HV. Deux fois plus dur que le chrome dur hexavalent, ce revêtement représente ainsi une alternative très efficace à cette technologie, dont la production demeure soumise à une réglementation très stricte. De plus, le CrN dispose d’une excellente résistance à la corrosion et à l’abrasion.
Deux technologies de production sous vide complémentaires
Le revêtement DLC comme le CrN appartiennent à la famille des technologies sous vide, polyvalentes et moins polluantes que les méthodes de traitements traditionnelles. Le DLC peut être réalisé de deux manières : grâce à la technique de PACVD ou celle de PVD. Bien souvent, les avantages de l’une pallient les limites de l’autre, c’est pourquoi, pour répondre de manière toujours plus précise aux besoins de ses clients, Thermi Lyon maîtrise ces deux méthodes. THERMI-LYON a d’ailleurs mis au point sa propre technologie de traitement PVD Magnétron.
La PACVD, Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition
Le traitement par PACVD repose sur une réaction chimique, assistée par de l’énergie électrique formant un plasma. La couche DLC est produite à partir d’une réaction chimique avec de l’acétylène C2H2. Il en résulte un dépôt de carbone solide et d’hydrogène formant une couche amorphe. La température ne dépasse pas 250°C et on obtient une couche dotée de propriétés tribologiques importantes.
Cette méthode permet de garder une totale maîtrise de la rugosité de surface et évite l’apparition de dégradations dues à la projection de gouttelettes bien connues en PVD. Elle s’applique, de fait, sur des pièces finies, ce qui engendre un réel gain de temps. En revanche, comme détaillé plus haut, la PACVD induit la présence d’hydrogène dans les couches de protection, ce qui peut générer une certaine instabilité chimique du revêtement. Ainsi, si la pièce traitée doit travailler dans un milieu comme l’eau ou un liquide, par exemple, la structure de la couche DLC peut se modifier et se déliter plus facilement.
La PVD, Physical Vapor Deposition
Le traitement PVD, Physical Vapor Deposition, consiste à réaliser un dépôt sous vide de manière entièrement physique, comme son nom le laisse entendre. Thermi-Lyon a développé son propre procédé selon cette technologie, en utilisant le principe du Magnétron. Celle-ci implique de créer une vapeur du matériau à déposer suite à la combinaison de plasma et d’énergie magnétique. Cette technologie permet de produire des couches tribologiques pour des applications anti-grippage comme le revêtement DLC. L’absence d’hydrogène dans les couches DLC produites par PVD garantit une meilleure stabilité chimique du revêtement et celles-ci affichent d’ailleurs une meilleure adhérence dans certains cas que les revêtements produits par PACVD. Néanmoins, contrairement à la technique précédente, un traitement PVD peut légèrement dégrader la rugosité de surface de certaines pièces. Il reste, par exemple, très difficile de traiter l’aluminium par PVD alors qu’il est tout à fait possible de le faire en PACVD. Les deux technologies semblent donc complémentaires et permettent de proposer une solution viable à toutes les problématiques.
Applications des dépôts DLC et CrN
Les dépôts sous vide DLC et CrN se révèlent polyvalents en raison de leurs nombreuses propriétés. Dans la mesure où ils rendent les matériaux nettement plus résistants face à l’usure, l’abrasion et la corrosion, et le grippage pour le DLC, ils s’emploient beaucoup dans les secteurs comme l’aérospatiale, l’automobile, la machine spéciale ou même les sports et loisirs, car ils conviennent parfaitement aux pièces en mouvement. L’absence de besoin de graissage ou d’huilage rend le DLC particulièrement intéressant à cet égard.
Le CrN, de part sa bonne résistance à l’usure et la corrosion, est une alternative green tech au chromage dur.
Par ailleurs, les dépôts sous vide comme le DLC demeurant biocompatibles, ils servent aussi aux professionnels de santé et s’utilisent notamment dans la conception d’ancillaires ou de prothèses dentaires, par exemple. Il bénéficie de l’agrément Food & Drug Administration, ce qui reste également précieux pour l’industrie agroalimentaire, qui peut l’appliquer, par exemple, sur les grilles de hachoirs ou encore les appareils d’embouteillage, de système de convoyage et autres machines spéciales. Ces traitements sont réalisés sur le site historique de Thermi-Lyon, implanté à Lyon, depuis une vingtaine d’années.
