SPS

Nous disposons de deux machines de frittage flash ou SPS (Spark Plasma Sintering). Ce procédé pertinent permet la densification de tout type de matériaux pulvérulents (métaux, céramiques, composites, …). Nos machines permettent de soumettre l’échantillon à un courant électrique de forte intensité (typiquement 0-10V, 1-30 kA) tout en appliquant une pression de plusieurs dizaines de MPa et, ceci, dans une gamme de température variant de l’ambiante jusqu’à 2400°C.

  • HPD-125 (Fabricant : FCT Systeme GMbH) ø = 30mm – 160mm, h = 60 – 80mm, 2400°C, 1250kN, 600°C/min, vide, atmosphère neutre (argon, azote), atmosphère réductrice (hydrogène)
  • HPD-10 (Fabricant : FCT Systeme GmbH, Modèle : HPD 10) ø = 8mm-40mm, h=30-50mm, 2400°C, 100kN, 400°C/min, vide, atmosphère neutre (argon, azote)

Contact : L. Minier, S. Le Gallet, F. Bernard

Les Presses de frittage flash sont destinées à la mise en forme de poudres et/ou à l’assemblage de tous types de matériaux. Les objectifs visés sont des applications industrielles et/ou des études de compréhension des phénomènes de consolidation et/ou aux interfaces.

La technologie permet de soumettre l’échantillon à des pulses de courant électrique tout en appliquant une charge uniaxiale et ceci dans une gamme de température variant de l’ambiante à 2400°C. Les échantillons traités peuvent avoir, pour les plus petites machines, un diamètre variant de 5 à 50 mm et, peuvent atteindre 400 mm pour des équipements industriels. Les expériences sont généralement réalisées sous vide mais il est cependant possible de travailler sous atmosphère contrôlée (argon, azote, hydrogène)

La plateforme de frittage flash compte deux installations, de marque FCT systeme, de frittage flash, une de petite dimension dite de recherche, et une autre de plus grande dimension dite de développement.

Les fonctions communes à nos équipements sont les suivantes :

  • Régulation servo-hydraulique des forces
  • Mesure de la course et de la vitesse de compression
  • Enceinte de vide en acier spécial double paroi, refroidie à l’eau
  • Mesure et régulation de la température au choix par des pyromètres placés dans le sens axial et/ou radial, et/ou par des thermocouples mobiles
  • Paramètres de frittage librement programmables avec jusqu’à 45 segments par recette
  • Impulsion on / off programmable de manière variable (1…255 ms) séparément pour chaque segment
  • Logiciel complet pour l’enregistrement des données et l’analyse de tous les paramètres de frittage
  • Force de compression : 20…1250 kN
  • Course du piston : 0…150 mm
  • Vitesse de déplacement des pistons: 0…2 mm/s
  • Diamètre max des échantillons Ø : 150 mm
  • Dimensions max des moules : Ø 350 x 400 mm
  • Température max : 2400 °C
  • Rampe de température max : 5…1000°C/min (selon dimension de l’outillage et température visée)
  • Vide dans l’enceinte : 5 x 10-2 mbar
  • Pression : 0-1100 mbar
  • Débit d’eau du système de refroidissement (4 bar) : 8 m3/h
  • Tension max : 8 V
  • Intensité max : 24000 A
  • Puissance max : 37 kW
  • Pulse durée ON: 1…255 ms
  • Pulse durée OFF: 0…255 ms
  • Nombre de pulse : 1…255
  • Extra Pause : 0…255 ms
  • Dimensions de l’équipement (w/d/h) : 5000 x 2000 x 3200 mm
  • Poids : approx. 5000 kg
  • Spécificité électrique : 3 x 400 V, 50 Hz, 300 kVA
  • Atmosphère de travail : Ar et N2 ou H2 pur (spécifique à l’équipement)
  • Régulation : Pyromètre axial, radial, thermocouple K ou thermocouple S avec la possibilité d’avoir 10 points de mesure en simultanés (spécifique à notre équipement)
  • Force de compression : 20…100 kN
  • Course du piston : 0…100 mm
  • Vitesse de déplacement des pistons: 0…2 mm/s
  • Diamètre max des échantillons Ø : 40 mm
  • Dimensions max des moules : Ø 120 x 100 mm
  • Température max : 2400 °C
  • Rampe de température max : 5…400°C/min
  • Vide dans l’enceinte : 5 x 10-1 mbar
  • Pression : 20-60 mbar
  • Débit d’eau du système de refroidissement (4 bar) : 2.5 m3/h
  • Tension max : 7.2 V
  • Intensité max : 5500 A
  • Puissance max : 37 kW
  • Pulse durée ON: 1…255 ms
  • Pulse durée OFF: 0…255 ms
  • Nombre de pulse : 1…255
  • Extra Pause : 0…255 ms
  • Dimensions de l’équipement (w/d/h) : 1000 x 800 x 2200 mm
  • Poids : approx. 1000 kg
  • Spécificité électrique : 3 x 400 V, 50 Hz, 45 kVA
  • Atmosphère de travail : Ar et N2
  • Régulation : Pyromètre axial ou thermocouple K