Poudre frittée

Le frittage de poudre consiste à élever la température du compact vert (partie en poudre pressée) jusqu'à un certain niveau et à le maintenir à cette température pendant un certain temps.La température de frittage se situe généralement entre 70 % et 90 % du point de fusion de la poudre métallique.Cela provoquera des mécanismes de liaison entre les particules de poudre pressées ensemble dans le compact.La liaison au sein du compact vert est faible et cette pièce pressée non frittée a généralement juste assez d'intégrité structurelle pour être manipulée.La liaison qui se produit lors du frittage renforce considérablement la pièce.

Lors du frittage, les structures de particules individuelles disparaissent et le matériau se forme sous forme de masse.Le frittage conventionnel n’éliminera pas toute la porosité de la pièce, mais il la réduira davantage.En plus d'être réduit en volume, le frittage peut également isoler des zones de porosité ouverte interconnectée dans le compact vert.Ces zones isolées deviennent des porosités fermées, car coupées du milieu extérieur.Le frittage est caractérisé par la combustion des additifs contenus dans la poudre qui étaient nécessaires aux étapes de traitement précédentes.L'élimination des constituants inutiles tels que les lubrifiants, les liants et les défloculés, est essentielle pour maintenir la pureté de la matière du produit final.En plus d'augmenter la résistance et la densité du matériau de la pièce, le frittage augmente également la ductilité, la conductivité thermique et la conductivité électrique.Le retrait se produira pendant le frittage, mais sera calculé lorsque les facteurs du processus de fabrication seront contrôlés.

Les mécanismes qui provoquent la liaison lors du frittage sont variés et complexes.Le principal mécanisme par lequel la liaison se produit est considéré comme la diffusion. Les mécanismes varient en fonction des facteurs du processus de fabrication et des caractéristiques de la poudre.Certains autres mécanismes pouvant se produire parallèlement à la diffusion sont l'écoulement plastique, la recristallisation, la croissance des grains, le transport de matériaux en phase liquide et le transport de matériaux en phase vapeur.Les caractéristiques physiques des différents types de liaison peuvent être différentes.La liaison des particules par deux mécanismes différents est illustrée ci-dessous.La liaison par diffusion réduit la distance entre les particules, réduisant ainsi l'espace.Le transport de matière en phase ajoute de la matière, tout en gardant les particules à la même distance les unes des autres.

Les mécanismes de liaison pendant le frittage sont compliqués et différents, mais la principale force motrice qui déclenche cette liaison des particules est considérée comme une réduction d'énergie due à une surface réduite.Les poudres ayant une plus grande surface auront une force motrice plus élevée vers la liaison et une diminution de cette énergie potentielle.

L'alliage de différentes poudres métalliques se produit également lors du frittage.La température de frittage doit toujours être inférieure à la température de fusion d'au moins un des constituants de la poudre.Dans certains cas, la température de frittage est supérieure au point de fusion de l’un des matériaux mais inférieure au point de fusion de l’autre.C'est ce qu'on appelle le frittage en phase liquide.Le frittage en phase liquide peut éliminer la porosité et produire des pièces présentant d’excellentes propriétés matérielles.