Influences micromécaniques sur le frittage de pièces vertes
La tendance actuelle en traitement de la matière consiste à développer des méthodes de fabrication pour les produits de coupe à haute précision. Parmi les technologies de traitement acceptables du point de vue écologique, la métallurgie des poudres est considérée comme la plus prometteuse pour exploiter l'ensemble du potentiel économique de la technique de coupe de haute précision pour les pièces automobiles. Le projet PM-MACH, soutenu par le programme GROWTH du 5e programme-cadre (5e PC), a développé des techniques efficaces pour compacter des poudres métalliques placées dans une cavité métallique close sous pression. Les pièces formées à partir de poudre, parfois appelées pièces «vertes», sont ensuite chauffées dans une atmosphère protectrice à haute température pour former une pièce à la forme voulue. Afin d'améliorer la précision des dimensions des pièces formées à partir de poudre et de minimiser les opérations de finition secondaires, les partenaires du projet de l'Institut national polytechnique de Grenoble ont utilisé des simulations selon la méthode des éléments finis (MEF). En utilisant les lois constitutives de la matière appropriées, ils ont pu décrire l'évolution de microcaractéristiques, notamment la répartition de taille des particules de poudre, ainsi que des pores. De plus, cela a permis de prévoir la forme finale et de caractériser les propriétés mécaniques avec une précision sans précédent. Plus particulièrement, la déformation des pièces vertes pendant le frittage est beaucoup plus anisotrope en raison de la structure interne non homogène. C'est pour cette raison qu'une équation constitutive des milieux anisotropes a été formulée sur la base des informations obtenues par dilatométrie et par microtomographie d'absorption par rayons X, entre autres techniques. Cette équation contient plusieurs paramètres matériels qui doivent être évalués à partir de données expérimentales, mais elle reste suffisamment simple pour une implémentation dans tout code de simulation selon la méthode des éléments finis.
