Les pièces métalliques frittées sont fabriquées selon un processus qui comprend trois opérations principales : le mélange des poudres, le compactage et le frittage.
La matière première est une poudre métallique, qui peut être un métal pur ou un alliage, et qui est choisie en fonction des caractéristiques souhaitées pour le composant final.
Le processus vise à créer une pièce solide et intégrale à partir de la poudre métallique.
4 étapes clés de la fabrication de pièces en métal fritté
Mélange des poudres
La première étape de la fabrication de pièces en métal fritté est le mélange de la poudre métallique.
Cette poudre peut être composée de métaux purs comme le fer ou le cuivre, ou d'alliages comme le bronze, le laiton ou l'acier.
Le choix du type de poudre (par exemple, éponge, irrégulière, sphérique, laminaire) dépend des propriétés spécifiques requises pour le composant.
La poudre de base est souvent mélangée à d'autres éléments d'alliage afin d'améliorer ses propriétés ou d'obtenir une composition chimique spécifique.
Compactage
Une fois la poudre mélangée, elle est compactée dans la forme souhaitée à l'aide d'un outillage.
Cette opération s'effectue généralement à l'aide d'une matrice et d'une presse, qui appliquent une pression élevée à la poudre, ce qui lui donne une structure solide, mais faible et poreuse.
Le processus de compactage est essentiel pour maintenir la précision dimensionnelle de la pièce et est souvent suivi d'un usinage supplémentaire pour obtenir des tolérances plus serrées.
Frittage
La pièce compactée est ensuite chauffée dans le cadre d'un processus appelé frittage.
Ce chauffage s'effectue à une température inférieure au point de fusion du principal constituant de la poudre, ce qui permet aux particules de se lier entre elles sans fondre.
Le processus de frittage comporte plusieurs étapes :
- Chauffage pour former des structures cristallines martensitiques : Les métaux sont chauffés à une température spécifique pour initier la formation de structures cristallines solides.
- Compactage par soudure à froid : Parfois, une résistance supplémentaire est apportée par des soudures à froid qui se produisent pendant le compactage des poudres.
- Ajout d'autres éléments : Selon l'application, des éléments tels que la poudre de cuivre ou les carbures cémentés peuvent être ajoutés pour améliorer les propriétés des matériaux compactés. Cela peut impliquer des processus de frittage en phase liquide transitoires ou permanents.
- Introduction d'additifs liquides et de liants : Enfin, un additif liquide et un liant peuvent être introduits pour remplir les pores restants dans le métal, améliorant ainsi son intégrité et sa résistance.
Le processus de frittage transforme la pièce compacte et poreuse en un composant solide et intégral.
Cette méthode est rentable et hautement reproductible, ce qui la rend adaptée à la production de pièces complexes de forme nette dotées d'excellentes propriétés mécaniques.
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