Simulation numérique et étude expérimentale du déliantage thermique par mèche utilisé dans le procédé d’injection de poudres métalliques à basse pression

Résumé

Ce mémoire porte sur l’étude du déliantage thermique par mèche appliqué aux pièces obtenues par moulage par injection de poudre à basse pression (LPIM). L’objectif principal est de développer un modèle numérique permettant de simuler l’évolution de la saturation en liant lors de l’extraction thermique, en tenant compte des propriétés des matériaux impliqués. Le mélange utilisé est composé de 60 % en volume de poudre inoxydable 17-4PH et d’un système de liant à base de cire de paraffine. Ce liant contient 1 vol. % d’acide stéarique (agent tensioactif), 2 vol. % d’éthylène-acétate de vinyle (agent épaississant) et 7 vol. % de cire de carnauba (agent de rétrécissement), le reste étant de la cire de paraffine. Cette formulation assure une bonne injectabilité des pièces. Un protocole de déliantage thermique par mèche a été appliqué dans une fournaise à convection forcée, à des températures de 75, 90 et 100 °C, avec des temps de maintien compris entre 1 h et 5 h. L’absorbant utilisé est une poudre d’alumine compacte, positionnée au contact de la pièce pour initier l’extraction capillaire du liant. Un modèle numérique a été mis en oeuvre sous COMSOL Multiphysics pour décrire le transport du liant liquide dans le réseau poreux de la pièce. Les propriétés physiques des matériaux, telles que la perméabilité et la porosité, ont été déterminées par traitement d’images à l’aide du logiciel Fiji ImageJ. Les résultats de simulation ont été comparés aux observations expérimentales afin de valider la pertinence du modèle proposé.

Date	25 juil. 2025
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Vincent Demers (Directeur(-trice))