Application of unconventional methods on lnconel 718 MIM components

Le procédé de moulage par injection de poudres métalliques (MIM) permet la réalisation de composants métalliques de formes complexes. Il permet la fabrication de moyenne ou grande série via la combinaison de l’injection thermoplastique avec la métallurgie des poudres. Le procédé MIM est un procédé multi-étape qui commence par l’élaboration d’un feedstock, qui est obtenu par mélange de différents polymères avec une poudre métallique. Il est ensuite injecté à l’intérieur d’un moule afin de lui donner la forme désirée. Afin de pouvoir obtenir une pièce métallique dense, les polymères sont progressivement éliminés soit via l’utilisation d’un solvant, soit par dégradation thermique. La pièce est ensuite densifiée grâce à l’application d’un traitement thermique adapté au matériau. Les travaux de cette thèse ont étés initiés par le projet FUI ProPIM, qui réunit différents partenaires industriels et laboratoires de recherche régionaux autour de la fabrication de pièces en superalliage base nickel chrome. Le procédé conventionnel MIM nécessite des cycles gourmands en temps et en énergie lors des étapes de déliantages et de frittages. Ces travaux présentent la recherche de nouvelles méthodes afin d’accélérer ces étapes tout en conservant les propriétés de base du matériau. La recherche de la maitrise de ces étapes est présentée ainsi que les effets de ces nouvelles méthodes sur les propriétés des composants obtenus. Une alternative à l’utilisation de solvants pour extraire les polymères du feedstock a été récemment mise en avant via l’utilisation de fluides à l’état supercritique. La recherche de compatibilité avec les feedstocks dans le cadre du projet ainsi que l’optimisation des paramètres permettant les meilleures conditions d’extraction sont présentées. Le traitement thermique des poudres métalliques pour obtenir un composant dense nécessite l’utilisation de fours pendant des cycles de plusieurs heures. Deux méthodes de frittage dites « non-conventionnelles » ont étés sélectionnées pour leur capacité à réaliser la densification rapidement. La première est le Field Assisted Hot pressing qui combine l’application de pression à l’utilisation de courant électrique pour réaliser le frittage. La deuxième consiste à appliquer des micro-ondes. L’application des méthodes et l’optimisation des cycles de frittage sont présentées ainsi que les effets sur la microstructure des composants métalliques obtenus, ainsi que sur les performances mécaniques. The metallic powder inj