Brevet FR3108633A1 — publié le 20211001

Procédé de dépôt d’un revêtement sur une pièce métallique et pièce métallique obtenue selon un tel procédé L’invention concerne un procédé de dépôt d’un revêtement sur un substrat métallique comprenant le dépôt (200) d’une couche de peinture sur ledit substrat métallique, caractérisé en ce que le dépôt (200) de la couche de peinture comprend les étapes suivantes : - une étape (210) de dépôt d’une couche d’un matériau précurseur de la peinture par anaphorèse sur le substrat métallique ; - une étape (220) de cuisson de la couche de matériau précurseur déposée précédemment dans laquelle le matériau précurseur est polymérisé pour former la couche de peinture. Figure pour l’abrégé : Fig. 3 Procédé de dépôt d’un revêtement sur une pièce métallique et pièce métallique obtenue selon un tel procédé La présente invention se rapporte au domaine général du dépôt d’une couche de peinture sur une pièce métallique. La présente invention se rapport en particulier au dépôt d’une couche de peinture sur une pièce métallique d’une turbomachine, et notamment une pièce en aluminium ou en alliage à base d’aluminium, ou une pièce en titane ou en alliage à base de titane. Afin de déposer une couche de peinture sur un substrat métallique, comme par exemple une couche de peinture anticorrosion, il est connu de déposer au préalable une couche d’oxydation anodique chromique afin d’assurer l’adhésion de la couche de peinture. Cependant, l’utilisation d’une couche d’oxydation anodique chromique n’est plus conforme au règlement REACh qui régule l’utilisation de produits chimiques. Comme alternative au dépôt d’une couche d’oxydation anodique chromique, il est connu de déposer une couche d’oxydation anodique sulfurique. Cependant, le dépôt d’une couche d’oxydation anodique sulfurique tend à augmenter l’épaisseur du revêtement final déposé sur le substrat, et peut également provoquer un abattement en fatigue plus important par rapport au dépôt d’une couche d’oxydation anodique sulfurique. Il est également connu d’améliorer l’adhésion de la couche de la peinture sur le substrat métallique par une activation mécanique de la surface à revêtir dudit substrat métallique, par exemple par sablage, avant le dépôt de la couche de peinture. Cependant, l’activation mécanique de la surface à revêtir du substrat métallique peut entrainer l’apparition de défauts sur la pièce, comme par exemple l’incrustation de grains de sable dans le substrat métallique. En outre, l’activation mécanique de la surface à revêtir peut entrainer un abattement en fatigue provoqué par une augmentation de la rugosité. La présente invention a donc pour but principal de fournir une solution répondant aux problèmes décrits précédemment. Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de dépôt d’un revêtement sur un substrat métallique comprenant le dépôt d’une couche de peinture sur ledit substrat métallique, caractérisé en ce que le dépôt de la couche de peinture comprend les étapes suivantes : - une étape de dépôt d’une couche d’un matériau précurseur de la peinture par anaphorèse sur le substrat métallique ; - une étape de cuisson de la couche de matériau précurseur déposée précédemment dans laquelle le matériau précurseur est polymérisé pour former la couche de peinture. Un tel procédé permet de déposer une couche de peinture sur un substrat métallique en assurant une bonne adhésion de la couche de peinture sur le substrat métallique. Cela est notamment dû à la formation d’une couche d’oxydes à la surface du substrat métallique durant le procédé de dépôt par anaphorèse. En outre, la couche d’oxydes métalliques permet, en combinaison avec la couche de peinture, d’obtenir une bonne tenue à la corrosion. Les performances d’une telle solution sont notamment supérieures à celles de la solution de l’état de la technique dans laquelle le substrat métallique a été activé mécaniquement avant le dépôt de la couche de peinture. Selon une caractéristique possible, le procédé comprend une étape de dépôt d’une couche de finition qui est déposée sur la couche de peinture. Selon une caractéristique possible, la couche de matériau précurseur est déposée avec une épaisseur comprise entre 1 et 60 µm, et de préférence entre 5 et 50µm. Selon une caractéristique possible, l’étape de dépôt de la couche du matériau précurseur de la peinture est réalisée avec un bain d’anaphorèse qui comprend une température comprise entre 20°C et 80°C. De préférence, la température du bain d’anaphorèse est comprise entre 20°C et 50°C. Selon une caractéristique possible, l’étape de dépôt de la couche du matériau précurseur de la peinture est réalisée avec une tension de dépôt comprise entre 50 et 350V. De préférence, la tension de dépôt est comprise entre 100 et 280V. Selon une caractéristique possible, l’étape de cuisson de la couche de matériau précurseur est réalisée à une température de cuisson comprise entre 50°C et 200°C. De préférence, la température de cuisson est comprise entre 80°C et 150°C. Selon une caractéristique possible, l’étape de cuisson de la couche de matériau précurseur est réalisée pendant une durée de cuisson comprise entre 15 minutes et 3 heures. De préférence, la durée de cuisson est comprise entre 30 minutes et 2 heures. Selon une caractéristique possible, le procédé comprend une étape de nettoyage du substrat métallique avant le dépôt de la couche de peinture. Selon une caractéristique possible, l’étape de nettoyage comprend les sous-étapes suivantes : - une sous-étape de dégraissage du substrat métallique ; - une sous-étape de décapage du substrat métallique réalisée après la sous-étape de dégraissage. Selon une caractéristique possible, le substrat métallique est en aluminium, ou en alliage à base d’aluminium, ou en titane, ou en alliage à base de titane. Selon une caractéristique possible, la couche de peinture est une couche de peinture époxy. Selon un deuxième aspect, l’invention concerne une pièce de turbomachine obtenue par le procédé selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, dans laquelle la pièce comprend un substrat métallique sur lequel une couche de peinture est déposée, une couche d’oxydes du métal du substrat métallique étant formée entre le substrat métallique et la couche de peinture. Selon une caractéristique possible, une couche de finition est déposée sur la couche de peinture. Selon une caractéristique possible, la pièce est un secteur angulaire d’un disque aubagé. Selon un troisième aspect, l’invention concerne une turbomachine comprenant une pièce selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. La représente schématiquement un exemple de pièce obtenue par le procédé de dépôt d’un revêtement dans lequel la pièce est un secteur angulaire d’un disque aubagé. La représente schématiquement une vue en coupe de la pièce sur laquelle la couche de peinture a été déposée selon un mode de réalisation possible. La représente schématiquement les différentes étapes d’un procédé de dépôt d’un revêtement sur une pièce métallique selon une mise en œuvre possible La représente schématiquement le dépôt par anaphorèse d’un matériau précurseur d’une couche de peinture sur la pièce sur laquelle le revêtement doit être déposé. La présente invention concerne le dépôt d’un revêtement sur une pièce 1 métallique d’une turbomachine d’aéronef. La pièce 1 peut par exemple être un secteur angulaire d’un disque aubagé, comme cela est illustré sur la . Cependant, l’invention peut être utilisée sur d’autres pièces de turbomachine qui peuvent être revêtue d’un revêtement de protection, notamment afin de les protéger de la corrosion. L’invention est particulièrement intéressante pour une pièce 1 en aluminium ou en titane, ou en alliage à base d’aluminium ou alliage à base de titane. En effet, l’invention est particulièrement bien adaptée aux contraintes rencontrées lors du dépôt d’un revêtement sur de l’aluminium ou du titane, ou d’un alliage à base d’aluminium ou d’un alliage à base de titane. La pièce 1 en aluminium ou en titane, ou en alliage à base d’aluminium ou alliage à base de titane, peut être une pièce d’un compresseur basse pression d’une turbomachine d’aéronef, d’un compresseur haute pression, ou d’une turbine basse pression. En effet, ces métaux sont couramment adaptés pour les contraintes de ces pièces de turbomachine d’aéronef. Comme illustré sur les figures 2 et 3, le procédé de dépôt d’un revêtement sur un substrat métallique 10 formé par la pièce 1 métallique nue comprend le dépôt 200 d’une couche de peinture 20 sur ledit substrat métallique 10. Le dépôt 200 de la couche de peinture 20 est réalisé sur le substrat métallique 10 nu. La couche de peinture 20 permet notamment de protéger le substrat métallique 10 contre la corrosion. La peinture déposée sur le substrat métallique est un polymère. La couche de peinture 20 peut avantageusement être une couche de peinture époxy (polymère époxyde). La couche de peinture 20 correspond à une couche de peinture primaire anticorrosion. Le dépôt 200 de la couche de peinture 20 primaire est réalisé avec les deux étapes suivantes : - une étape 210 de dépôt d’une couche d’un matériau précurseur de la peinture sur le substrat métallique 10 par anaphorèse ; - une étape 220 de cuisson de la couche de matériau précurseur qui a été déposée lors de l’étape 210, cette étape 220 de cuisson étant réalisée de sorte à polymériser le matériau précurseur et ainsi former la couche de peinture 20 finale durcie. Comme cela est illustré sur la , le dépôt par anaphorèse du matériau précurseur de la couche de peinture 20 primaire provoque la formation d’une couche d’oxydes métalliques 30 du métal du substrat métallique 10 à la surface dudit substrat métallique 10. La formation de la couche d’oxydes métalliques 30 se produit avant que le matériau précurseur de la peinture ne se dépose sur le substrat métallique 10. Ainsi, la couche de matériau précurseur est déposée sur la couche d’oxydes métalliques 30, et donc la couche de peinture 20 est formée sur ladite couche d’oxydes métalliques 30. La couche d’oxydes métalliques 30 formée par le dépôt par anaphorèse comprend une épaisseur qui est généralement inférieure à 200 nanomètres. La couche d’oxydes métalliques 30 permet d’une part d’assurer une bonne adhérence de la couche de peinture 20 sur le substrat métallique 10, et permet d’autre part d’assurer une protection supplémentaire du substrat métallique 10 avec la couche de peinture 20 contre la corrosion. Le dépôt par anaphorèse du matériau précurseur de la couche de peinture 20 est illustré sur la . Le dépôt par anaphorèse est réalisé avec un système de dépôt par anaphorèse 2 qui comprend une anode 3 et une cathode 4 qui sont plongées dans un bain d’anaphorèse 5. Le système de dépôt par anaphorèse 2 comprend également un générateur G de courant continu qui impose une différence de tension entre l’anode 3 et la cathode 4 afin de permettre le dépôt de particules 6 du matériau précurseur présentes dans le bain d’anaphorèse sur l’anode 3. Le dépôt de la couche de matériau précurseur de la peinture étant une anaphorèse, le substrat métallique 10 est utilisé comme anode 3 dans le système de dépôt par anaphorèse 2. Afin d’assurer une bonne polymérisation de la couche de peinture 20, l’étape 220 de cuisson est réalisée en chauffant la couche de matériau précurseur à une température de cuisson comprise entre 50°C et 200°C. De manière préférentielle, la température de cuisson est comprise entre 80°C et 150°C. En outre, l’étape 220 de cuisson est réalisée pendant une durée de cuisson comprise entre 15 minutes et 3 heures. De manière préférentielle, la durée de cuisson est comprise entre 30 minutes et 2 heures. La couche de peinture 20 formée sur le substrat métallique 10 comprend une épaisseur comprise entre 1 et 60 µm, et de préférence entre 5 et 50µm. Une telle épaisseur est un bon compromis entre l’épaisseur du revêtement déposé sur la pièce 1 et la résistance à la corrosion apportée par la couche de peinture 20. Ainsi, la couche de matériau précurseur déposée par anaphorèse comprend une épaisseur comprise entre 1 et 60 µm, et de préférence entre 5 et 50µm. Afin de permettre un bon dépôt par anaphorèse du matériau précurseur de la couche de peinture 20, le dépôt est réalisé avec le bain d’anaphorèse 5 qui présente une température comprise entre 20°C et 80°C, et de préférence une température comprise entre 20°C et 50°C. En outre, selon une autre caractéristique permettant un bon dépôt par anaphorèse du matériau précurseur de la peinture, le générateur G est configuré pour imposer une tension de dépôt qui est comprise entre 50V et 350V. De manière préférentielle, le générateur G impose une tension de dépôt comprise entre 100V et 280V. En outre, afin d’améliorer l’adhésion de la couche de peinture 20 sur le substrat métallique 10, le procédé comprend une étape 100 de nettoyage du substrat métallique 10 dans laquelle la surface du substrat métallique sur laquelle la couche de peinture va être déposée est nettoyée. Selon un mode de réalisation avantageux, l’étape 100 de nettoyage comprend les sous-étapes suivantes : - une sous-étape 110 de dégraissage du substrat métallique 10. La sous-étape 110 de dégraissage peut être réalisée en plongeant la pièce 1 dans un bain de dégraissage. Le dégraissage peut également être réalisé par actions mécaniques. Un rinçage de la pièce 1 est effectué à la fin du dégraissage. - une sous-étape 120 de décapage du substrat métallique 10. Le décapage peut être réalisé par action chimique, par exemple avec un acide, ou par actions mécanique, par exemple par sablage ou grenaillage. Un rinçage de la pièce 1 est effectué à la fin du décapage. En outre, comme cela est illustré sur les figures 2 et 3, une étape 300 de dépôt d’une couche de finition 40 sur la couche de peinture 20 peut être réalisée après le dépôt 200 de ladite couche de peinture 20. La couche de finition 40 forme la surface extérieure du revêtement déposé sur la pièce 1. La couche de finition 40 peut notamment être une couche de protection anti-érosion afin de protéger la couche de peinture 20. La couche de finition 40 peut ainsi par exemple être une couche de polyuréthane. De manière préférentielle, la couche de peinture 20 est nettoyée avant le dépôt de la couche de finition 40 sur ladite couche de finition 40. Dans ce mode de réalisation, le revêtement final déposé sur le substrat métallique 10 comprend la couche d’oxydes métalliques 30, la couche de peinture 20, et la couche de finition 40. Procédé de dépôt d’un revêtement sur un substrat métallique (10) comprenant le dépôt d’une couche de peinture (20) sur ledit substrat métallique (10), caractérisé en ce que le dépôt (200) de la couche de peinture (20) comprend les étapes suivantes : - une étape (210) de dépôt d’une couche d’un matériau précurseur de la peinture par anaphorèse sur le substrat métallique (10) ; - une étape (220) de cuisson de la couche de matériau précurseur déposée précédemment dans laquelle le matériau précurseur est polymérisé pour former la couche de peinture (20). Procédé selon la revendication 1, dans lequel le procédé comprend une étape (300) de dépôt d’une couche de finition (40) qui est déposée sur la couche de peinture (20). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel la couche de matériau précurseur est déposée avec une épaisseur comprise entre 1 et 60 µm. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’étape (210) de dépôt de la couche du matériau précurseur de la peinture est réalisée avec un bain d’anaphorèse qui comprend une température comprise entre 20°C et 80°C. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’étape de dépôt de la couche du matériau précurseur de la peinture est réalisée avec une tension de dépôt comprise entre 50 et 350V. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’étape de cuisson de la couche de matériau précurseur est réalisée à une température de cuisson comprise entre 50°C et 200°C. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’étape de cuisson de la couche de matériau précurseur est réalisée pendant une durée de cuisson comprise entre 15 minutes et 3 heures, et de préférence entre 30 minutes et 2 heures. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le procédé comprend une étape de nettoyage du substrat métallique avant le dépôt de la couche de peinture. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l’étape de nettoyage comprend les sous-étapes suivantes : - une sous-étape de dégraissage du substrat métallique ; - une sous-étape de décapage du substrat métallique réalisée après la sous-étape de dégraissage. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le substrat métallique est en aluminium, ou en alliage à base d’aluminium, ou en titane, ou en alliage à base de titane. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la couche de peinture est une couche de peinture époxy. Pièce de turbomachine obtenue par le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle la pièce comprend un substrat métallique sur lequel une couche de peinture est déposée, une couche d’oxydes du métal du substrat métallique étant formée entre le substrat métallique et la couche de peinture. Pièce selon la revendication 12, dans laquelle une couche de finition est déposée sur la couche de peinture. Pièce selon l’une quelconque des revendications 12 à 13, dans laquelle la pièce est un secteur angulaire d’un disque aubagé. Turbomachine comprenant une pièce selon l’une quelconque des revendications 12 à 14.