procédés de fabrication.pptx

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UN Exposs DE linnovation et crativit

ENP dOranDEPARTEMENT GENIE MECANIQUEExposs Des procds de fabrication et usinage non conventionnel

le thme : Ralise par : Slamene AmirMrabent Abderrahmane Ilyes

Le frittage

Anne scolaire : 2015/2016Mr : Aris.ASommaire : HistoireDfinition Les 2 type de frittage Les Procds de frittage Procd dobtention dune pice fritteLanormalisationdespicesmcaniquesfrittesLes domaines dapplication de frittage Avantages et inconvnients de frittageConclusion

histoire : il y a 1700 ans, les indiens construisaient les colonnes de Delhi avec leurs 6,5 tonnes de fer fritt et forg partir de la poudre de magntite rduite. augmenter leur au dbut du 20ime sicle, le frittage de filaments de tungstne durable a permis lampoule lectrique dEdison dtre dusage courant.

Dfinition Le frittage : ( mtallurgie des poudres ) est une mthode de mise en forme sappliquant aux mtaux , cramiques et les polymres , et correspond la consolidation thermique sans fusion dau moins lun de ses constituants et qui permet dobtenir des pices de compositions trs diverses avec une grande prcision gomtrique, liminant souvent toute opration dusinage .

Les deux types de frittage :Frittage en phase solide : si tous les constituants restent en phase solide .Frittage en phase liquide : si au moins lun des constituants est en phase liquide et lun au moins reste en phase solide .

Procds de frittage 1 - par fusion laser :Dans cette catgorie, les crits mentionnent des tempratures de transition vitreuse et lhonntet voudrait quil soit utilis le terme fusion, si tout le volume de matire sollicit par le faisceau laser est ltat liquide .

2 - par collage de grains :Cette mthode utilise un mlange de poudre, dont lun des constituants a un point de fusion trs bas par rapport aux autres grains majoritaires. Il prsente des avantages par rapport aux procds prcdents, avec une meilleure dfinition des pices obtenues, car la phase vitreuse occupe uniquement la porosit entre les grains plus rfractaires. 3 - par frittage avec phase liquide: le terme frittage peut tre justifi par la diffusion des espces gnres et ils sapparentent au frittage avec une phase vitreuse dans les joints de grains. La cration de cette phase liquide peut tre obtenue par la formation deutectique entre les constituants, par la prsence dimpurets extra granulaire (adsorbes en surface) ou intra-granulaire en faible quantit

4 - par frittage slectif sans phase liquide :Il prsente, presque toujours, une phase liquide trs minoritaire et situe aux joints de grains. Ces procds permettent de raliser des pices avec une prcision extrme, mais avec une porosit importante, car la densification na pas eu le temps de seffectuer

Procd dobtention dune pice fritteA Elaboration de la pice fritte1 - Le remplissageLa poudre tombe ou scoule par sa propre gravit depuis le dispositif de remplissage jusqu la cavit de la matrice . Les particules poudre doivent tre de faible taille pour garantir une bonne coulabilit et un remplissage satisfaisant . 2 - Densification de la poudre : Du fait des frottements entre la poudre et les parois de la matrice, les comprims sont plus denses leurs deux extrmits prs des poinons de compression mobiles, qu leur centre. Le lieu de plus basse densit doit apparatre mi-chemin entre le sommet et le bas du comprim. Ceci nest possible que si les poinons se dplacent symtriquement par rapport la matrice de compression.

3 - La compression :La poudre est comprime grce des presses de puissances diffrentes. La machine de compression est choisie en fonction des caractristiques obtenir mais aussi en fonction de la taille de la pice raliser , donc lavantage des pices frittes vient en partie de leur tenue mcanique. Cette particularit est due la phase de compression. B le four :Le four est loutil majeur du frittage car cest lui qui va permettre dobtenir les trois types datmosphres dcrites prcdemment .Exemple dun four de frittage des pices mcanique en poudre de fer, se compose de : 1 la zone de lubrification o les lubrifiants sont brls entre 250 et 300C.2 la zone chaude o les pices en poudre de fer sont frittes 1120-1150C .3 la zone de restauration du carbone o les pices dcarbures superficiellement peuvent tre recarbures 800-900C .4 la zone de refroidissement o les pices frittes sont refroidies jusqu' environ 150-250 C, avant dtre mises lair .

LanormalisationdespicesmcaniquesfrittesMthodedefabricationlesproduitscomprimes,puisfritteslesymboleestlalettreF.infiltrationd'unepice poreuseparunmtalplusfusiblequelemtaldebase,lerepreestFJ.CarboneLalettre (c) ,placeaprslesigneFouFJ,n'estprsentedanslesymboleque pourlesaciersnonalliesaucarbone.Danslesaciersallisetlesalliagesnon ferreuxcontenantducarbone,lalettreCestsupprime.Lecarbone,sousformedegraphiteoudecarbonelibre,figureaveclesigne Cg,assimileaunlmentd'addition,donneplaceaprslesignedumtaldebase.LenombrexyquisuitlalettreCindiquelateneurmoyenneencarbone exprimeen0,01%.

ElmentdebaseLesignecorrespondantaufern'estpasportepourlesalliagesferreux.Our touslesautresalliages,untiretsparelesmtauxd'additiondumtaldebase.Elmentsd'additionChaquelmentA,B...estindiquedanslasuitedesadditionsaumtaldebasedansI 'ordredcroissantdesteneurs.Lenombrem,nquisuitchaquelmentcorrespondasateneurmoyenneenpourcentage,arrondiearentierleplusproche, saufcasparticulierlorsqu'ilestncessairededistinguerlesnuancesoulesteneurs encetlmentdiffrentdemoinsde1%entreelles.IIn'ya,enaucuncas,defacteurmultiplicateur.Danslescasouilyaplusieurslmentsd'addition,iln'estpasimpose d'indiquertouslescomposantssecondaires,saufsileurmentionestindispensable pourlabonneidentificationdelanuance.

MassevolumiqueLaclassedemassevolumiquedumatrielestreprsenteparunnombregalde10foislavaleurminimumdemassevolumiquedelanuanceexprimeen g/cm .Exemples:Acier fritta0,6%decarbonedemassevolumiqueminimal6,0g/cm FC80-Alliagefer-carboneinfiltredecuivrea0,4%decarboneetde15%decuivre,demassevolumiqueminimale7,2g/cm .FJ40-U15-72Laitonauplomba20%dezincet1%deplomb,demassevolumiqueminimale7,4g/cm2 .FU-Z20Pb1-74

Les domaines dapplication de frittage :secteur dentaire :

Secteur Biomdical :

Secteur militaire :

Secteur de transport :

Secteur de construction :

l'instrumentation et le contrle industriels

Avantages de frittageLe frittage permet dobtenir des formes complexes, sans ncessit doprations dusinages supplmentaire :

Prcision dimensionnelle leve :

Excellent tat de surface :

Fiabilit et rptabilit en grandes sries :

Rduction de poids :

Amortissement des vibrations :

Les inconvnients de frittage Il est difficile de connatre lavance le changement dimensionnel de pices complexes pendant le frittage suivant par le procd dinjection de poudres basse pression. cause de rectifications rptes de loutillage .Peut rsiste aux efforts de choc .La pice est limit max = 50 cm

conclusion Le frittage situer comme une tape importante du procd dlaboration des pices par mtallurgie des poudres . En gnrale, cette technique ne permet pas de se substituer la mtallurgie traditionnelle pour les pices lourdes, elle est par contre appele jouer un rle accru dans la production de nombreuses pices comme par exemple des coussinets, des contacts lectriques, des outils de coupe, MERCI POUR VOTRE ATTENTION