Micro-injection en PIM

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De la théorie à l'atelier...

Les applications micro-moulage de MIM et CIM ne sont pas nouvelles pour l'industrie. Néanmoins les applications industrielles sont rarement trouvées en dehors de cas d'étude académiques. L'une des raisons de cette hésitation pourrait être issue des incertitudes et des chalenges dans le contrôle qualité posés par les dimensions extrêmement petites.

Même avec les applications macroscopiques des PIM, le contrôle qualité des «pièces vertes» (étape de la pièce avant déliantage et frittage) est souvent repoussé à la phase de frittage, avec des conséquences coûteuses.

Le Micro PIM amène ces questions à un niveau supérieur : comment déterminer correctement les défauts de moulage mais avec un coût et des efforts acceptables, pour une pièce de 1 à 2 mm et des dimensions fonctionnelles de quelques dixièmes de mm ? «La réponse se trouve dans une pièce et un outillage parfaitement conçus, avec suffisamment de temps pour des itérations minutieuses de conception basées sur les résultats de simulation. Ce temps dépensé au début est compensé de manière démultipliée plus tard.» explique Dr. Marco Thornagel, de Sigma Engineering GmbH, et Jochen Heneka ainsi que Tobias Müller, du Karlsruhe Institute of Technology (KIT) dans leur publication «Micro-Molded CIM-Components: Simulation based Mold- and Process Development», présentée aux conférences EuroPM 2013 à Göteborg, Suède.

La publication décrit un processus de conception réussit d‚une roue guide turbine faite en oxyde de zirconium ZrO₂. Durant le moulage des efforts significatifs ont été passés pour simuler les comportements thermo-rhéologiques d'un moule complet et de prédire les propriétés futures de la pièce verte. Basé sur les recommandations issues des résultats de simulation, le système d'alimentation a été optimisé, la faisabilité du moule prouvée, le moule construit et des pièces Micro CIM ont été produites, avec le résultat impressionnant que le moule délivre de manière stable des pièces sans défaut et 99% de la densité théorique dès le premier essai moule, sans avoir besoin de reprise d'outillage.

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