Développement d’une presse d’injection à basse pression de poudres métalliques pour la simulation expérimentale et numérique du procédé

Résumé

Le procédé de moulage par injection de poudres métalliques nécessite la maîtrise et le contrôle des paramètres d'injection afin de produire des pièces à vert de haute qualité. Ce travail combine des approches expérimentales et numériques pour étudier l'impact des paramètres d'injection sur la pression dans la cavité du moule et la qualité globale des pièces à vert produites par moulage par injection de poudres métalliques à basse pression. Les propriétés de deux mélanges à faible viscosité (formulées à partir d'une poudre d'acier inoxydable atomisée à l'eau et d'un liant à base de cire) ont été mesurées et intégrées dans un modèle numérique Autodesk Moldflow pour quantifier les pressions de moulage qui ont finalement été validées à l'aide d'injections effectuées en laboratoire. Les résultats ont confirmé qu'une augmentation de la température du moule, une augmentation de la température du mélange et une diminution de la fraction volumique de poudre diminuent la pression dans la cavité du moule qui est aussi en corrélation avec la viscosité du mélange. Comme résultat clé, les injections en laboratoire ont confirmé qu'un débit d’injection minimum était nécessaire pour éviter une solidification précoce, une pression atypiquement élevée dans la cavité du moule et plusieurs défauts visuels tels que des lignes de soudure, des marques d'écoulement, des fissures et un remplissage incomplet. En raison de la différence de ses propriétés thermiques, cette valeur minimum du débit d’injection diminue à mesure que la fraction volumique de poudre du mélange augmente. Pour des débits d'injection supérieurs à cette valeur minimale, la pression d'injection mesurée expérimentalement dans une cavité simple rectangulaire (taux de cisaillement quasi constant) est linéairement corrélée au débit d'injection.

Date	10 nov. 2022
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Vincent Demers (Directeur(-trice))