Influence du vacuum dans la cavité d’un moule sur les porosités dans les mélanges utilisés en moulage par injection des poudres métalliques

Résumé

Le moulage par injection de poudre métallique (MIM) est un procédé de mise en forme réalisé par quatre étapes. D’abord, les poudres métalliques sont mélangées avec un liant. Ce mélange est ensuite injecté dans un moule pour lui donner la forme désirée. Les deux dernières étapes consistent à retirer le liant puis à densifier la pièce par frittage de la poudre. L’injection peut entraîner des défauts qui ne seront pas corrigibles aux étapes subséquentes. Un défaut très commun est la présence de bulles, ou de porosités, dans la pièce injectée. Ces porosités, toujours présentes dans les pièces finales, impactent négativement les propriétés mécaniques de la pièce. L’utilisation d’un vacuum dans le moule avant et durant l’injection est explorée dans ce projet dans le but de retirer l’air qui permettrait de former les porosités. Ce procédé est basé sur un procédé similaire utilisé en micromoulage par injection de polymère et moulage métallique sous haute pression, mais qui n’a jamais été documenté en MIM. Une presse d’injection a été adaptée et un moule sous vide a été conçu et fabriqué. Les expériences ont été entreprises avec un mélange non dégazé pour mieux comprendre les phénomènes en jeu. Une zone affectée par le vacuum est visible dans les pièces. Sa forme et sa position varient en fonction de la taille de moule. Cette zone est causée par le gonflement des bulles sous l’absence de pression. Pour un mélange non dégazé, une séquence optimale, qui consiste à injecter une certaine proportion de la pièce à pression atmosphérique et de terminer ensuite l’injection sous vide, permet d’éliminer la majorité des bulles. Pour un mélange standard dégazé, l’utilisation du vacuum a permis d’éliminer pratiquement toutes les porosités plus grandes que 2.5 mm et a permis de réduire la quantité totale de porosités de 48% par rapport au procédé standard.

Date	15 févr. 2023
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Vincent Demers (Directeur(-trice))