Avril 2021
Céramiques transparentes : quelles sont leurs caractéristiques ?
Les céramiques transparentes allient les propriétés optiques des monocristaux et la flexibilité des procédés...
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Cet article est consacré aux céramiques transparentes. Cette famille de céramiques techniques fonctionnelles allie les propriétés optiques des monocristaux et la flexibilité des procédés céramiques. Toutefois, leur transparence peut être rapidement altérée par des défauts engendrant des phénomènes de diffusion ou d’absorption de la lumière. Le lien entre leurs propriétés optiques (i.e. leur transparence) et leur composition, (micro-)structure est décrit. Les différentes étapes clés du procédé à maîtriser pour leur fabrication sont détaillées et discutées dans cet article : la synthèse des poudres, la mise en forme et le traitement thermique final de densification (frittage).
Le microPIM est une hybridation entre l’injection thermoplastique et le pressage/frittage de la métallurgie des poudres. Ce procédé possède le gros avantage de permettre l’obtention à bas coût de composants de forme complexe en céramique ou métal, directement aux côtes, sans reprise d’usinage. Cet article propose un tour d’horizon sur la mise en œuvre du procédé pour la fabrication de micro-pièces. L’article présente également de nombreuses réalisations faites dans le monde, les matériaux qui peuvent mis en œuvre par ce procédé ainsi que les évolutions technologiques attendues autour de procédé.
Cet article présente la technique de chauffage micro-ondes appliquée aux procédés céramiques : synthèse, brasage, séchage, frittage, etc. Les interactions micro-ondes/matière sont abordées de façon à comprendre les spécificités de ce mode de chauffage. Le caractère multiphysique du procédé et l’intérêt de la modélisation sont discutés en vue de l’amélioration de la technique de chauffage par micro-ondes et du procédé en général. Différents exemples sont traités tels que le séchage et le déliantage des pièces crues céramiques par chauffage micro-ondes. Le frittage est aussi largement traité à travers l’utilisation de techniques différentes, mais complémentaires (cavités multimode ou monomode, fréquence, etc.).
Pour assurer la qualité d’un produit, l’équipe en charge de l’étude doit franchir toutes les étapes de validation prévues dans le projet sur des objets dont la nature évolue selon les phases, jusqu’à la validation finale avant commercialisation.
Bien que la validation numérique permette d’approcher au mieux la définition des produits, la validation sur des objets physiques est indispensable. Chaque phase du projet doit être sanctionnée par des essais répondant aux exigences de conformité aux attentes, notamment de métier et/ou de la réglementation. On passera en revue les différentes technologies de maquettage, de prototypage, et de préséries correspondant à chaque étape de validation.
Dans la dernière partie de cet ouvrage cing articles de référence, issus de la base documentaire Techniques de l'ingénieur et cité dans cette fiche, vous sont proposés pour compléter la méthode proposée par l'auteur.
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