FR3029813A1

FR3029813A1 - Procede de fabrication d'un revetement microstructure, et paroi presentant un tel revetement

Info

Publication number: FR3029813A1
Application number: FR1462492A
Authority: FR
Inventors: Alain Porte; Bertrand Rives; Thierry Surply
Original assignee: Airbus Operations SAS; Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS; Airbus Group SAS
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2016-06-17
Anticipated expiration: 2034-12-16
Also published as: FR3029813B1; US20160168685A1

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un revêtement microstructuré sur un substrat, qui comprend une étape de projection de particules en fusion présentant un diamètre compris entre 0,05 µm et 5 µm sur le substrat (20), la projection étant réalisée par au moins une torche plasma (51, 52), qui est déplacée par rapport au substrat (20), les paramètres de déplacement et/ou le débit de particules projetées par les torches plasma (51, 52) étant variables en fonction de la position des torches plasma (51, 52), assurant une épaisseur variable du revêtement formé par les particules, en différents points du substrat (20). L'invention concerne également une paroi présentant un revêtement obtenu par ce procédé.

Description

1 Procédé de fabrication d'un revêtement microstructuré, et paroi présentant un tel revêtement 1. DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un revêtement microstucturé sur une paroi, et notamment sur une paroi externe d'un aéronef. L'invention se rapporte également à une paroi présentant un tel revêtement microstructuré. 2. ART ANTERIEUR Pour améliorer les performances d'un aéronef, et notamment pour diminuer sa consommation de carburant, on cherche à diminuer sa traînée aérodynamique. Pour diminuer cette traînée, il est connu de former sur une partie de la paroi externe de l'aéronef, par exemple une partie des éléments de voilure ou de fuselage, une microstructure usuellement appelé « peau de requin », ou désignée par le terme anglais « riblet ». Une microstructure, au sens de la présence demande, est constituée par un ensemble de reliefs se répétant sur une surface, dont la profondeur est généralement comprise entre 10 et 60 microns, et dont la géométrie est optimisée pour répondre à un objectif déterminé. Une microstructure de type « peau de requin », ou « riblet », présente des nervures sensiblement parallèles entre elles, les lignes de crête des nervures étant orientées dans la direction d'écoulement d'un fluide sur la surface, par exemple la direction d'écoulement de l'air sur la paroi externe d'un aéronef. Ces nervures ont, en section transversale, la forme de dents de scie. Un telle microstructure est connu par exemple des documents EP 2 729 363 ou EP 1 283 163. On connait plusieurs façons de produire de telles microstructures sur une paroi. Il est notamment connu de coller, sur la paroi, un film plastique présentant des sillons de quelques centièmes de millimètres de profondeur, les nervures étant formées entre deux 3029813 2 sillons successifs. Selon un autre mode de réalisation connu, des rainures de quelques centièmes de millimètre sont usinées sur une paroi métallique, de façon à produire la microstructure. Les parois présentant de telles microstructures présentent des caractéristiques leur 5 permettant de réduire leur trainée aérodynamique, quand elles sont soumise à un flux d'air s'écoulant dans la direction des nervures. Cependant, cette réduction de la traînée aérodynamique n'est efficace que si les nervures présentent des formes précises. Il est notamment important, pour assurer cette efficacité, que les lignes de crête des nervures soient suffisamment aigües.

10 Les procédés connues de fabrication des microstructures permettent d'obtenir de telles lignes de crête. Cependant, il existe un besoin d'améliorer ces procédés de fabrication, pour obtenir des microstructures présentant une meilleure résistance à l'érosion, notamment quand les parois présentant des microstructures sont soumises au frottement de l'air, de l'eau et de la poussière, afin de garantir dans la durée les 15 performances des microstructures et la diminution correspondante de la traînée aérodynamique de la paroi. Il existe donc un besoin de parois microstructurées dont les microstructures présentent une résistance accrue à l'érosion, et d'un procédé permettant de fabriquer de telles parois. La présente invention a notamment pour objectif de fournir un procédé de 20 fabrication de parois microstructurées répondant à ce besoin. 3. EXPOSE DE L'INVENTION Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaitront plus clairement par la suite, sont atteints à l'aide d'un procédé de fabrication d'un revêtement microstructuré sur un substrat, qui 25 comprend une étape de projection de particules en fusion présentant un diamètre compris entre 0,05 iim et 5 iim sur le substrat, la projection étant réalisée par au moins une torche plasma qui est déplacée par rapport au substrat, les paramètres de déplacement et/ou le débit de particules projetées par ladite ou lesdites torches plasma étant variables en fonction de la position de la ou des torches plasma, assurant une épaisseur variable du revêtement formé par lesdites particules, en différents points du substrat.

3029813 3 Il est ainsi possible d'obtenir un revêtement microstructure présentant une géométrie contrôlée très précisément, qui présente un état de surface le rendant peu sensible à l'érosion. Selon un mode de réalisation avantageux, l'épaisseur variable est réalisée par la 5 projection, sur au moins une partie de la surface du substrat, d'au moins deux couches successives de particules en fusion, le nombre des couches de particules projetées étant variable en différents points du substrat. Selon un autre mode de réalisation avantageux, l'épaisseur variable est réalisée par la projection d'au moins une couche de particules en fusion dont l'épaisseur est variable en 10 différents points du substrat. Avantageusement, le procédé met en oeuvre un robot qui contrôle la position, l'orientation et le débit de chacune des torches plasma projetant des particules sur le substrat. Selon un mode de réalisation avantageux' l'étape de projection comprend : 15 - la projection d'une première couche de particules, d'épaisseur sensiblement uniforme en tout point du substrat, puis - la projection, par-dessus cette première couche, d'une pluralité d'autres couches de particules, dont le nombre et/ou l'épaisseur sont différents en différents points du substrat.

20 Selon un mode de réalisation avantageux' l'étape de projection comprend : - la projection de couches de particules, dont le nombre et/ou l'épaisseur sont différentes en différents points du substrat, puis - la projection par-dessus les couches de particules précédentes d'au moins une couche externe de particules, d'épaisseur sensiblement uniforme en tout point du 25 substrat. Avantageusement, le procédé comprend, préalablement à l'étape de projection, une étape de mesure de la géométrie de la surface du substrat et une étape de calcul de l'épaisseur et/ou du nombre des couches de particules à projeter en différents points dudit substrat.

3029813 4 De préférence, les particules projetées lors de l'étape de projection comprennent des particules d'oxyde métallique. Avantageusement, le procédé comprend, préalablement à l'étape de projection, une étape de dispersion des particules à projeter dans un composé de type sol-gel.

5 Avantageusement, les particules projetées lors de l'étape de projection comprennent des particules de zircone. Avantageusement, les particules projetées lors de l'étape de projection comprennent des particules de dioxyde de titane. La présente invention concerne également une paroi, comprenant un substrat recouvert 10 par un revêtement, ce revêtement est un revêtement microstructuré obtenu par le procédé décrit ci-dessus. Avantageusement, le revêtement présente une épaisseur moyenne comprise entre 0,01 mm et 0,25 mm. Avantageusement, le revêtement fait apparaitre, à sa surface, une microstructure 15 formant des nervures sensiblement parallèles entre elles. Avantageusement, les nervures présentent une hauteur comprise entre 10 um et 60 um. 4. LISTE DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de 20 l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique, en perspective, d'une paroi présentant des microstructures de type « riblet » ; - la figure 2 est une vue de coupe schématique d'une paroi présentant un 25 revêtement microstructuré de type « riblet » réalisée selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue en perspective schématique de la paroi de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue de coupe schématique représentant la paroi de la figure 2 au cours de la fabrication du revêtement microstructuré ; 3029813 5 - la figure 5 est une vue de coupe schématique d'une paroi apte à recevoir un revêtement microstructuré, selon un autre mode de réalisation de l'invention - la figure 6 est une vue de coupe schématique de la paroi de la figure 5 présentant un revêtement microstructuré de type « riblet » ; 5 - la figure 7 est une vue de coupe schématique d'un détail d'une paroi présentant un revêtement microstructuré de type « riblet » réalisée selon un autre mode de réalisation de l'invention ; - la figure 8 est une représentation schématique du dispositif permettant la projection des couches de revêtement sur un substrat, selon un mode de 10 réalisation de l'invention. 5. DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION La figure 1 représente en perspective une portion d'une paroi 1 présentant une microstructure de type « riblet ». Cette microstructure présente une pluralité de nervures 15 11, 12, 13, 14 et 15 s'étendant sensiblement parallèlement les unes aux autres. De façon classique, chacune de ces nervures présente un hauteur de l'ordre de 50 um. Dans l'exemple représenté, les lignes de crête 110, 120, 130, 140 et 150 des nervures sont représentées comme les intersections des plans formés par les flancs de chaque nervures. Ces lignes de crête sont ainsi très aigues. Comme le sait l'homme du métier, une paroi 1 20 présentant des nervures 11, 12, 13, 14 et 15 avec des lignes de crête 110, 120, 130, 140 et 150 suffisamment aigues génère une traînée aérodynamique relativement faible, quand elle est soumise à un flux d'air ou de fluide s'écoulant dans la direction des nervures. Dans la réalité, les lignes de crête obtenues par les procédés connus ne présentent pas exactement cette forme théorique, mais une forme s'en approchant. Cette forme peut 25 légèrement évoluer au cours de la vie de la paroi 1, notamment sous l'effet de l'érosion de l'air ou du flux de fluide auquel est soumis la paroi 1. Dans les modes de réalisation qui sont présentés ci-après, des substrats sont recouverts par des revêtements microstructurés, formant une paroi présentant des microstructures pouvant être du type « riblet ». Le substrat peut être par exemple constitué par une 30 plaque comme une tôle métallique ou une plaque réalisée en matériau composite. Les 3029813 6 revêtements microstructurés, dont l'épaisseur est de préférence comprise entre 0,01 mm et 0,25 mm, sont obtenus par la projection sur le substrat, par une torche plasma, de particules fines, de diamètre compris entre 0,05 iim et 5 iim. De préférence, ces particules sont projetées sous la forme d'une pluralité de couches successives de 5 particules, formant ensemble le revêtement. L'utilisation de particules fines pour former le revêtement permet d'ajuster de façon très précise l'épaisseur de ce revêtement. En effet les particules ayant une taille très inférieure à l'épaisseur du revêtement, il est nécessaire d'en projeter un grand nombre pour obtenir le revêtement final. L'obtention du revêtement se fait alors de façon 10 progressive, ce qui permet une très bonne maitrise de son épaisseur, et donc de la géométrie des microstructures. Par ailleurs, l'utilisation de particules fines permet d'obtenir un état de surface du revêtement qui est très homogène, ce qui limite le risque d'érosion et évite la fixation sur la paroi de salissures ou d'eau.

15 Selon un mode de réalisation préférentiel représenté schématiquement par la figure 8, la projection des particules sur le substrat est faite par un faisceau de plasma atmosphérique, constitué de gaz ionisé dans lequel sont incluses les particules à projeter. Comme le montre la figure 8, la torche plasma 81 forme un faisceau plasma 810. Des particules 83sont introduites dans ce faisceau plasma 810 par une buse 82. Dans le 20 faisceau plasma 810, ces particules 83 sont chauffées jusqu'à leur fusion et sont projetées vers le substrat 80. Dans certains cas, ces particules peuvent aussi subir des transformations chimiques dans ce faisceau plasma 810, notamment dues à la chaleur. Au contact de la surface du substrat 80, les particules 83 s'y solidifient de façon à former une couche 830 de revêtement. A titre d'exemple, dans un mode de réalisation de l'invention, 25 la température du plasma est de l'ordre de 200 à 14000 °K, la vitesse du jet plasma est comprise entre 50 et 2500 m/s, et les particules se déplacent dans le plasma à une vitesse comprise entre 20 et 400 m/s. La distance entre la torche à plasma et le substrat à revêtir est de l'ordre de 25 cm. Les particules projetées par le plasma sur le substrat sont chauffées à très haute 30 température, de l'ordre du millier de degré, pendant un temps très court, de l'ordre du millième de secondes. Cette élévation de température peut avoir des conséquences sur la 3029813 7 cohésion des particules projetées, ou générer des réactions chimiques dans ces particules. Les dimensions faibles de ces particules évitent l'apparition d'un échauffement inacceptable du substrat lors de l'impact des particules chaudes. Selon un mode de réalisation préférentiel, les particules mises en oeuvre pour la 5 fabrication du revêtement sont préalablement dispersées dans un liquide pour former un composé de type sol-gel qui est lui-même inséré dans le faisceau de la torche plasma. L'utilisation d'un tel procédé sol-gel permet une bonne répartition granulométrique des particules à projeter. Comme le montre la figure 8, un composé 820 de type sol-gel, contenu dans un récipient 10 821, peut être amené à la buse 82 par une conduite 822, de façon à être introduit dans le faisceau plasma 810. Avantageusement, la buse introduit un débit précis de composé de type sol-gel, afin de maitriser à chaque instant la quantité de particules déposées par le faisceau plasma. Plusieurs buses peuvent être prévues, pour un même faisceau plasma, de façon à introduire simultanément ou successivement plusieurs types de particules 15 dans le plasma, dans des proportion souhaitées. La formation d'un tel composé de type sol-gel contenant des particules fines, et l'introduction de ce composé de type sol-gel dans un faisceau plasma permettant de projeter les particules sur un substrat afin d'y former une couche mince de revêtement sont notamment décrites par les documents W02006/043006 et W02007/122256.

20 De façon préférentielle, les particules projetées par le faisceau plasma pour former les couches de revêtement sont des particules d'oxydes métalliques. L'utilisation de telles particules permet de fabriquer une couche résistive qui présente une bonne tenue à l'érosion, ce qui permet aux microstructures de garder durablement de bonnes performances aérodynamiques.

25 Plus précisément, le choix des particules utilisées peut être fait entre plusieurs types de particules, en fonction des propriétés recherchées pour le revêtement. Chaque couche peut être composée d'un type unique de particules ou de plusieurs types de particules mélangées. Par ailleurs, certaines des couches de particules peuvent être poreuses de façon à permettre une interpénétration entre les particules formant des couches 30 successives. Une telle interpénétration peut permettre une optimisation des propriétés finales recherchées.

3029813 8 Ainsi, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les premières couches déposées sur le substrat peuvent être des sous-couches d'accrochage faite de polymères bloquant la corrosion. Selon une variante, les torches à plasma peuvent générer sur un substrat métallique des oxydes métalliques permettant l'adhérence des couches 5 ultérieures. Sur les couches extérieures du revêtement, on peut avantageusement mettre en oeuvre des couches à base de particules de zircone. Ce matériau présente une résistance à l'usure élevée, et permet d'obtenir un revêtement présentant une bonne résistance à l'usure. Le degré de porosité de ces couches peut être choisi, afin de permettre la 10 pénétration de particules offrant des propriété particulières au revêtement. Ainsi, une couche à base de zircone, offrant de bonnes performances mécaniques de résistance aux chocs et à l'érosion, peut également présenter des propriétés résultant de la présence d'autres particules. Parmi ces particules, les particules de dioxydes de titane peuvent apporter un caractère 15 autonettoyant au revêtement. Les propriétés photo-catalytiques de ce matériau, en combinaison avec une source d'ultra-violets, permet en effet la transformation permanente des éléments organiques tels que les débris associés aux impacts de moustiques ou tout autre élément organique. Les ultra-violets peuvent être d'origine naturelle ou projetés sur la paroi par un projecteur adapté.

20 Selon un autre mode de réalisation possible, un caractère autonettoyant peut être apporté par la projection de particules céramiques piézoélectriques. Sous l'effet d'un courant, ces céramiques vibrent, génèrent des ondes de surfaces et permettent le décollement puis le nettoyage des parois, garantissant une amélioration de l'esthétisme et la durabilité des performances aérodynamiques de la paroi.

25 Selon encore un autre mode de réalisation possible, la projection de particules organométalliques permet d'apporter au revêtement un caractère super-hydrophobe, réduisant notamment les risques de formation de glace sur la paroi. La mise en oeuvre de telles particules ou combinaisons de particules, pour obtenir un revêtement présentant des propriétés particulières, est notamment décrite par les 30 documents W02006/043006 et W02007/122256.

3029813 9 Les mouvements de la torche, ou des torches projetant les couches de revêtement, sont préférentiellement pilotés par un robot qui déplace la ou les torches de façon à faire un certain nombre de projections de particules en chaque point du substrat. Ce robot, en déplaçant la torche par rapport au substrat, permet de maitriser la distance entre la 5 torche et le substrat, qui est généralement inférieure à 25 cm. Le robot peut également réaliser, avec une ou plusieurs torches, la projection d'une pluralité de couches successives sur la paroi, en faisant varier, si nécessaire, l'orientation des torches. Il peut notamment assurer un positionnement de la torche, à une distance adaptée par rapport au substrat et avec un angle adapté, pour assurer la projection homogène des couches de 10 revêtement sur un substrat pouvant avoir une forme non plane complexe. Ce robot peut, par exemple, piloter un train de torches ayant chacune des orientations et des débits différents. Ce robot peut également actionner, couper ou moduler l'alimentation en particules des buses introduisant les particules dans les faisceaux plasma des torches. Ainsi, ce robot 15 permet à la torche, lors de son passage en chaque point de la paroi du substrat, de déposer une couche de particules d'épaisseur voulue, ou ne déposer aucune particule, quand l'alimentation en particules est interrompue. Ce mode de réalisation permet qu'une couche de particules soit déposée sur certaines zones de la paroi, et pas sur certaines autres zones. Il permet également de faire varier l'épaisseur d'une même 20 couche de particules, en fonction des zones de la paroi. Ce mode de réalisation permet ainsi de contrôler efficacement la géométrie du revêtement. De façon avantageuse, le robot peut être combiné à un moyen de contrôle en temps réel des conditions de dépôt du revêtement, tel qu'une caméra. Les figures 2 et 3 représentent schématiquement une paroi 2 qui est recouverte, selon un 25 premier mode de réalisation de l'invention, par un revêtement microstructuré formant une pluralité de nervures 21, 22, 23 et 24. Dans ce mode de réalisation, la paroi 2 est formée sur la base d'un substrat 20 constitué par une plaque plane. Ce substrat peut par exemple être constitué par une tôle métallique, par exemple en aluminium, ou par une plaque réalisée en matériau composite. Il est avantageusement entièrement recouvert 30 par une première couche 201 de revêtement, qui peut par exemple être une couche d'accroche permettant une bonne adhérence des couches suivantes.

3029813 10 Dans ce mode de réalisation, chacune des nervures 21, 22, 23 et 24 est formée par une pluralité de couches de revêtement empilées les unes sur les autres, chaque nouvelle couche ayant une largeur inférieure à la couche précédente pour que l'empilement des couches présente un forme pyramidale. L'ensemble des couches de revêtement forme 5 ainsi le revêtement microstructuré, comprenant les nervures 21, 22, 23 et 24. La figure 4 représente schématiquement la projection des particules formant le revêtement microstructuré sur le substrat 20, selon un mode de réalisation possible de l'invention, afin de former la paroi 2 représentée par les figures 2 et 3. Selon ce mode de réalisation, la projection des couches de revêtement sur le substrat 20 10 est faite par une pluralité de torches 51 et 52, projetant chacune un jet directionnel, respectivement 510 et 520, de particules sur le substrat 20. Dans ce mode de réalisation, les deux torches plasma 51 et 52 se déplacent de la gauche vers la droite, en projetant chacune des particules destinées à former une couche de revêtement. Chacune de ces torches dépose ainsi sur la paroi une couche de particules distincte. On peut voir sur la 15 figure 4 que la première couche 201 et les deux couches suivantes de particules formant la base des nervures 21, 22, 23 et 24, ont été déposées avant le passage des torches plasma 51 et 52. Ainsi, une deuxième couche, respectivement 211, 221, 231 et 241 a été déposée sur la première couche 201, pour former la base, respectivement, de la nervure 21, 22, 23 et 24. Une troisième couche, respectivement 212, 222, 232 et 242 a été 20 déposée, respectivement, sur la deuxième couche, respectivement 211, 221, 231 et 241. Les torches 51 et 52 déposent, respectivement, les quatrième et cinquième couches. Plus précisément, sur la figure 4, la torche 51 a déposé la quatrième couche 213 sur la couche 212, la quatrième couche 223 sur la couche 222, et est en train de déposer la quatrième couche 233 sur la couche 232. La torche 52 a déposé la cinquième couche 214 sur la 25 couche 213, et est en train de déposer la cinquième couche 224 sur la couche 223. La succession des couches déposées les unes sur les autres par les torches permet ainsi de former la géométrie contrôlée des rainures représentées par les figures 2 et 3. Bien entendu, l'invention peut être mise en oeuvre avec un plus grand nombre de torches que celles représentées sur la figure 4. Elle peut également être mise en oeuvre avec une 30 torche unique réalisant plusieurs passages de façon à réaliser les différentes couches de la microstructure.

3029813 11 En conséquence, la microstructure de la paroi 2 est composée d'un grand nombre de couches successives, de préférence supérieur à dix couches. La quantité de particules déposées dans chaque couche pouvant être déterminée de façon précise, il est possible de réaliser des couches présentant une épaisseur très précise. Il est ainsi possible de 5 maitriser la géométrie de la microstructure, en adaptant le nombre de couches. Les figures 5 et 6 représentent la mise en oeuvre d'un autre mode de réalisation possible de l'invention. La figure 5 représente, en traits continus, un substrat 30 sur lequel doit être déposé un revêtement microstructuré, de façon à réaliser la paroi 3 comportant des nervures dont la forme souhaitée est représentée en pointillées. Dans ce mode de 10 réalisation, le substrat 30 n'est pas plat, mais présente des reliefs 310, 320, 330 et 340 destinés à former l'amorce des nervures. Ces reliefs peuvent être obtenus, par exemple, avec l'un des procédés connus pour la formation de microstructures de type « riblet ». Le procédé selon ce mode de réalisation comprend une étape préliminaire qui consiste à réaliser une mesure précise de la surface du substrat 30, afin de mesurer les dimensions 15 précises des reliefs 310, 320, 330 et 340. Cette mesure peut par exemple être réalisée par balayage systématique de la surface par le faisceau d'un télémètre laser. Une autre étape consiste à calculer, en fonction de ces mesures, à l'aide d'un logiciel adapté mis en oeuvre par ordinateur, le nombre et/ou l'épaisseur de couches de revêtement à déposer en chaque point du substrat 30 afin de réaliser un revêtement présentant la microstructure 20 souhaitée, qui est représentée en pointillés sur la figure 5. Enfin, au cours des étapes suivantes, ces couches de revêtement sont déposées sur le substrat 30 pour former le revêtement microstructuré qui est représenté sur la figure 6. Les différentes couches de revêtement s'empilent les unes sur les autres, chaque couche s'adaptant à la forme de la couche sur laquelle elle est déposée, jusqu'à former des nervures, respectivement 31, 32, 25 33 et 34, sur les reliefs, respectivement 310, 320, 330 et 340, du substrat 30. Dans le mode de réalisation représentée, les couches de revêtement comprennent une première couche 301, qui est continue sur le substrat et qui peut par exemple être une couche d'accroche permettant une bonne adhérence des couches suivantes. Les couches de revêtement comprennent également une dernière couche 302, qui est également 30 continue et qui recouvre toutes les autres couches. Cette dernière couche 302 est 3029813 12 avantageusement une couche présentant des caractéristiques la rendant apte à assurer l'état de surface du revêtement, et notamment sa résistance à l'érosion. La figure 7 représente la mise en oeuvre d'un autre mode de réalisation possible de l'invention. Dans ce mode de réalisation, une pluralité de couches de revêtement, 5 référencées 411 à 419, ont été déposées sur un substrat 40 pour former un revêtement microstructuré. Chacune des couches de revêtement 411 à 419 présente une épaisseur variable selon les zones. Ainsi, dans des zones 401 et 402 du revêtement, chacune de ces couches présente une épaisseur minimale, de telle sorte que le revêtement formé de ces couches présente une épaisseur minimale.

10 Dans la zone comprise entre ces zones 401 et 402, l'épaisseur des couches du revêtement augmente progressivement jusqu'à une valeur d'épaisseur maximale, puis diminue progressivement jusqu'à une valeur d'épaisseur minimale. Cette variation de l'épaisseur d'une couche de revêtement peut être obtenue en faisant varier la quantité et/ou la taille des particules introduites dans le faisceau plasma, et/ou en faisant varier la vitesse de 15 déplacement du faisceau plasma sur le substrat. Dans le mode de réalisation représenté, l'épaisseur de toutes les couches est identique, en un point donné du substrat. En conséquence, l'empilement des couches de revêtement ayant une épaisseur importante forme un relief 41 dans le revêtement, ce qui permet de former une microstructure dans le revêtement.

20 L'homme du métier pourra bien évidemment imaginer d'autres solutions de projection de particules permettant, en jouant sur l'épaisseur et/ou la position de chaque couche, de réaliser une microstructure dans le revêtement. Ainsi, le procédé selon l'invention permet d'obtenir une paroi, par exemple une paroi métallique ou composite d'un extérieur d'aéronef, qui est recouverte d'un revêtement 25 microstructuré pouvant comporter des sillons ou reliefs d'une hauteur de 10 à 60 microns. Ces reliefs peuvent être formés de façon très précise, avec une tolérance de 0,8 à 3 microns, et présenter une surface très lisse et ayant une bonne résistance à l'érosion, garantissant la durabilité dans le temps de de la microstructure. Ce revêtement peut également présenter des caractéristiques lui permettant de limiter les effets de la 30 contamination (par exemple par des moustiques, ou de la poussière, une résistance aux 3029813 13 agressions chimiques et aux sollicitations mécaniques), et apportant un effet esthétique par une coloration homogène et durable. Une telle structure permet ainsi de répondre aux différentes contraintes subies par un élément de paroi d'un aéronef, parmi lesquelles : 5 - la résistance aux conditions environnementales, et notamment aux conditions atmosphériques ; - la compatibilité avec des formes diverses non planes, le revêtement pouvant être déposé dans des directions variées ; - les performances aérodynamiques du revêtement, le revêtement pouvant 10 présenter des microstructures réduisant la traînée générée par un écoulement de fluide ; - les conditions esthétiques relatives aux revêtements extérieurs d'aéronefs. Dans les modes de réalisation représentés, les revêtements microstructurés obtenus forment des nervures de section sensiblement triangulaire. Bien évidemment, l'homme 15 du métier pourra sans difficultés mettre en oeuvre ce procédé pour la fabrication de microstructures de type différents.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un revêtement microstructuré sur un substrat (20, 30,"40, 80), caractérisé en ce qu'il comprend une étape de projection de particules (83) en fusion présentant un diamètre compris entre 0,05 µm et 5µm sur ledit substrat (20, 30, 40, 80), ladite projection étant réalisée par au moins une torche plasma (81, 51, 52), qui est déplacée par rapport audit substrat (20, 30, 40, 80), les paramètres de déplacement et/ou le débit de particules (83) projetées par ladite ou lesdites torches plasma (81, 51, 52) étant variables en fonction de la position de ladite ou desdites torches plasma (81, 51, 52), assurant une épaisseur variable du revêtement formé par lesdites particules (83), en différents points du substrat (20, 30, 40, 80).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite épaisseur variable est réalisée par la projection, sur au moins une partie de la surface dudit substrat, d'au moins deux couches (201, 211, 212, ..., 411, 412...) successives de particules (83) en fusion, le nombre des couches (201, 211, 212, ..., 411, 412...) de particules (83) projetées étant variable en différents points du substrat.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que ladite épaisseur variable est réalisée par la projection d'au moins une couche de particules en fusion dont l'épaisseur est variable en différents points du substrat.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre un robot qui contrôle la position, l'orientation et le débit de chacune des torches plasma (81, 51, 52) projetant des particules (83) sur le substrat (20, 30, 40, 80).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite étape de projection comprend : - la projection d'une première couche (201, 301) de particules, d'épaisseur sensiblement uniforme en tout point dudit substrat (20, 30, 40, 80), puis - la projection, par-dessus ladite première couche, d'une pluralité d'autres couches (211, 212...) de particules, dont le nombre et/ou l'épaisseur sont différents en différents points du substrat (20, 30, 40, 80). 3029813 15
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite étape de projection comprend : - la projection de couches de particules, dont le nombre et/ou l'épaisseur sont différentes en différents points du substrat (20, 30, 40, 80), puis 5 - la projection par-dessus les couches de particules précédentes d'au moins une couche externe (302) de particules, d'épaisseur sensiblement uniforme en tout point dudit substrat.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, préalablement à ladite étape de projection, une étape de mesure 10 de la géométrie de la surface dudit substrat (20, 30, 40, 80) et une étape de calcul de l'épaisseur et/ou du nombre des couches (201, 211, 212, ..., 411, 412...) de particules à projeter en différents points dudit substrat (20, 30, 40, 80).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les particules (83) projetées lors de ladite étape de projection comprennent des 15 particules d'oxyde métallique.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend, préalablement à ladite étape de projection, une étape de dispersion des particules à projeter dans un composé de type sol-gel (820).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce 20 que les particules (83) projetées lors de ladite étape de projection comprennent des particules de zircone.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les particules (83) projetées lors de ladite étape de projection comprennent des particules de dioxyde de titane. 25
12. Paroi, comprenant un substrat (20, 30, 40, 80) recouvert par un revêtement, caractérisée en ce que ledit revêtement est un revêtement microstructuré obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.
13. Paroi selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit revêtement présente une épaisseur moyenne comprise entre 0,01 mm et 0,25 mm. 3029813 16
14. Paroi selon l'une quelconque des revendications des revendications 12 et 13, caractérisée en ce que ledit revêtement fait apparaitre, à sa surface, une microstructure formant des nervures (21, 22, 23, 24, 31,32, 33, 34) sensiblement parallèles entre elles.
15. Paroi selon la revendication 14, caractérisée en ce que lesdites nervures (21, 5 22, 23, 24) présentent une hauteur comprise entre 10 p.m et 60 pm.