Optimiser le processus de frittage sous pression

Une charge très légèrement supérieure

Les outils de coupe, de perçage ou de fraisage modernes sont composés d’un alliage de carbure et sont soumis à des contraintes mécaniques extrêmes, à des températures élevées et à une usure abrasive. Pour répondre au mieux à l’éventail des critères d’exigence, les alliages pour outils sont fabriqués par métallurgie des poudres, pressés à froid dans un moule puis frittés.

Comme notre GraphitePeople ont contribué à rendre le processus de frittage sous pression plus efficace et plus efficient chez nos clients, vous pouvez lire ici.

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Contexte

Les outils en carbure sont utilisés dans de nombreux processus d’usinage par enlèvement de volume (tournage, fraisage, sciage). Le processus de fabrication est exigeant et disponible dans le monde entier. La concurrence oblige les fabricants à optimiser continuellement leurs produits.

Graphite_Materials-Métallurgie-Étude de cas-Frittage sous pression

Aperçu

Secteur d’activité :

Fabrication d’outils, de moules et de machines

Solution :

Support fritté optimisé

Prestations :

Analyse et simulation, nouvelle conception, production de supports frittés CFC

résultat :

Augmentation de la valeur ajoutée grâce à l’efficacité du processus (production par passage au four)

Le défi

Le frittage d’outils de haute performance est une opération techniquement complexe et coûteuse. Le coût d’achat des matières premières utilisées sous forme de poudre, comme le carbure de tungstène, de vanadium, de tantale et de niobium, est à lui seul considérable. Pour les fabricants de ces outils, il est donc essentiel de rendre le processus de frittage de manière stable, efficace et sans perturbation de maîtriser le processus de frittage.

Le passage au four est l’une des dernières étapes de la chaîne de processus et ajoute le coût énergétique à la valeur ajoutée déjà réalisée. La qualité des produits fabriqués par métallurgie des poudres ne peut être évaluée qu’après le frittage. Le site chargement optimal des pièces avec des outils est donc un facteur concurrentiel décisif.

La mission concrète : optimisation économique et qualitative du fonctionnement du four

La question qui nous a été posée dans cet exemple était la suivante : comment réussir à augmenter la densité de chargement et le taux d’utilisation du frittage sous pression, c’est-à-dire à augmenter le nombre de pièces de l’outil ?

Un défi !

Résultats du processus

En examinant le statu quo, l’attention s’est rapidement portée sur la plaque de sol en graphite utilisée jusqu’à présent, d’une épaisseur de 40 mm. Une analyse analyse FEM nous avons pu identifier les potentiels d’optimisation suivants :

Réduction de la masse et du volume

En passant d’un support en graphite à un support fritté en CFC, il a été possible de réduire considérablement la masse et le volume du support fritté en raison de la résistance spécifique plus élevée et, par conséquent, de la capacité de charge plus importante du CFC . La nouvelle sous-couche ne mesurait plus que 20 mm avec une flexion moindre. Cela a également permis d’optimiser la répartition de la température grâce à l’économie de masse.

Augmentation de la production par cycle de four

En réduisant de moitié l’épaisseur des panneaux, de 40 à 20 mm, il a été possible de fournir 5 % de volume de remplissage supplémentaire pour le traitement des composants. Cela a rendu le changement rentable et efficace.
Graphite Materials Étude de cas Frittage sous pression Plaque CFC Image thermique

Le résultat

Grâce à notre soutien, le client a pu augmenter de manière significative la production et donc la valeur ajoutée par passage au four. Les nouveaux supports de frittage ont été rentabilisés en deux mois environ.

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