Le frittage est l'étape finale cruciale du procédé de moulage par injection de métal (MIM), au cours de laquelle les « pièces brunes », ayant déjà subi le déliantage, sont transformées en composants finis et solides. Ces pièces sont soigneusement placées sur des plateaux céramiques spécialisés conçus pour limiter leurs déplacements sous l'effet de la chaleur intense du processus de frittage. Les plateaux sont ensuite chargés dans un four à haute température, où les pièces sont progressivement chauffées. Ce chauffage contrôlé permet l'évaporation de tout liant résiduel, garantissant un produit final pur et dense.
À mesure que la température augmente dans le four, elle atteint un niveau auquel les particules métalliques individuelles de la pièce commencent à se souder entre elles. Ce processus de fusion, entraîné par la diffusion atomique, consolide le composant et lui confère sa résistance et sa forme définitives. Lors du frittage, la pièce se rétracte généralement d'environ 20 %, un facteur critique que les ingénieurs doivent prendre en compte dès la phase initiale de conception. Une fois le processus de frittage terminé, le four refroidit et les pièces sont soigneusement retirées. À ce stade, elles sont considérées comme finies, bien que certaines puissent subir des opérations supplémentaires, telles que l'usinage ou un revêtement de surface, afin de satisfaire aux exigences spécifiques de l'application.
Types de fours
Deux types de fours sont disponibles pour la production MIM : les fours continus et les fours discontinus. Les fours continus peuvent réaliser le déliantage et le frittage en une seule étape. Les températures atteignent des niveaux proches de la température de fusion du métal de base, et ces fours ne sont adaptés qu'à la fabrication en grande série. Les fours discontinus atteignent également des températures proches de la température de fusion du métal de base, mais leur durée de traitement est bien plus courte que celle des fours continus. Ces fours fonctionnent sous vide et, pendant le processus, un gaz de circulation est injecté dans le four ; il peut s'agir d'azote, d'argon ou d'hydrogène. Des équipements auxiliaires sont également nécessaires pour ce four, notamment un générateur d'hydrogène, un générateur d'azote et un groupe électrogène de secours destiné à refroidir l'enceinte en cas de panne de courant.
Problèmes lors du frittage
Des problèmes peuvent survenir lors du frittage. C'est pourquoi notre phase de conception vise à prévenir les problèmes sur la pièce finale. Ces problèmes peuvent notamment résulter d'une prise en compte insuffisante de la gravité ou du frottement. La pièce obtenue peut se déformer. Nos ingénieurs utilisent plusieurs solutions pour limiter ce phénomène, notamment des entretoises, l'ajout d'une nervure de renfort à la pièce et le calibrage. Des problèmes d'affaissement peuvent également se produire. L'utilisation de supports de frittage spéciaux maintenant à la verticale les zones les plus susceptibles de s'affaisser permet de résoudre ce problème. Les pièces peuvent aussi être placées dans un plateau céramique spécial ou comporter un canal d'alimentation.
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