L'usinage de céramique à grande échelle
Les céramiques techniques peuvent être utilisées pour une multitude d'applications industrielles, là où la plupart des matériaux échouent, grâce à leur solidité, leur stabilité thermique, leurs propriétés chimiques et leur résistance à l'usure. Cependant, ces propriétés supérieures rendent également difficile l'usinage des céramiques sous une forme finie. À l'échelle du laboratoire, il est possible de produire de nouveaux composites céramiques par frittage de plasma d'étincelle. Des poudres électriquement conductrices sont pressées en ébauches par une combinaison de chauffage par effet Joule et par induction. L'objectif du projet HYMACER (Hybrid sintering and advanced machining of technical ceramics), financé par l'UE, était de monter le processus en échelle pour la fabrication de grandes ébauches. Les PME du consortium couvraient chacune une partie de la chaîne, depuis la production des ébauches de céramiques jusqu'à la fabrication des pièces finies. En commençant par les fours de frittage, les partenaires du projet HYMACER pouvaient couvrir toute la chaîne, de la production des ébauches à l'usinage des grandes ébauches en pièces plus petites. Ils ont également travaillé avec des partenaires en recherche et développement pour mettre en œuvre de nouvelles connaissances. La recherche s'est concentrée sur les technologies d'usinage industriel pour les céramiques conductrices et, en particulier, les composites à base d'oxyde d'aluminium et de dioxyde de zirconium. Les partenaires du projet ont travaillé sur l'optimisation de la synthèse des matières premières sélectionnées, ainsi que leur traitement dans un système hybride de frittage de plasma d'étincelle et de pressage à chaud. L'équipe du projet HYMACER a réussi à produire pour la première fois des ébauches denses de nouvelles céramiques de diamètres allant de 150 à 400 mm et d'épaisseurs pouvant atteindre 32 mm. La modélisation et les simulations numériques ont été essentielles pour obtenir les connaissances fondamentales sur la nouvelle technologie hybride. De plus, ils ont acquis un savoir-faire pour des développements futurs et l'optimisation des équipements existants.
Mots‑clés
Céramique technique, frittage de plasma d'étincelle, HYMACER, pression à chaud, technologie hybride
