Spark Plasma Sintering : frittage Flash

L’appareil de frittage flash, également appelé SPS pour Spark Plasma Sintering permet, à partir de matériaux pulvérulents, d’obtenir un massif dans un délai très court avec des métaux, des céramiques, des polymères, des composites

La poudre est placée dans une matrice, puis compressée par 2 pistons et chauffée par le passage d’un fort courant électrique (20 000 ampères).

Caractéristiques techniques

  • Echantillons de 30 à 150 mm de diamètre
  • Température maximale : 2200 °C
  • Vitesse de chauffage maximale : 500 °C/min
  • Force de compression maximale : 1250 kN
Spark Plasma Sintering
 

Four sous vide

Ce four permet, à partir de matériaux pulvérulent ayant déjà subi une pré-compaction à froid, d’obtenir un massif d’une très grande pureté.

L’échantillon est placé directement sur la sole élévatrice en tungstène, puis chauffé jusqu’à sa température de frittage ou de densification.

Caractéristiques techniques

  • Echantillons jusqu’à 220 mm de diamètre
  • Température max : 2000 °C
  • Atmosphère vide (1.10-7 mbar) ou balayage de gaz neutre
vacuum furnace liliput
 

HIP - Presse isostatique à chaud

La presse isostatique à chaud est utilisée pour faire de la consolidation des poudres mais surtout de la compression finale de massifs.

Isostatique signifie que la pression est la même dans toutes les directions. Ainsi, il est possible d’augmenter la densité relative d’un matériau de 97 à 100 % et d’obtenir un massif homogène grâce à une pression isostatique.

Caractéristiques techniques

  • Pression max (Argon) : 1900 bars
  • Température max : 2000 °C
  • Dimension de l’enceinte : 100 mm de diamètre, 200 mm de hauteur
hot isostatic press
 

Barres de Hopkinson

Les barres d’Hopkinson constituent un dispositif permettant de réaliser des tests mécaniques dans le domaine des vitesses de déformation élevées (300 à 10 000 s-1).

L’ISL dispose de barres d’Hopkinson en compression et en traction directe de différents diamètres (allant de 8 à 25 mm) et différents matériaux (ex : acier maraging, aluminium, etc.) suivant les matériaux à étudier.

Des essais en température sont également réalisés ainsi que des montages dédiés suivant les spécificités des études à mener.

Caractéristiques techniques

Matériaux étudiés :
métaux, céramiques, polymères, composites, fils

Autres dispositifs de caractérisation dynamique :

  • essais de Taylor
  • essais d’impact avec projectiles de laboratoire
  • essais de traction dynamiques sur fils (dispositif TITY)

Moyens associés aux essais dynamiques :

  • caméra ultra-rapide (frame rate max. 106 fps, max. resolution of 400 × 250 pixels, 256 frames max.)
  • extensométrie par jauges de déformations
  • mesure laser pour calcul de vitesse
  • enregistreurs de signaux transitoires
 

Machines de traction/compression

L’ISL dispose de trois presses universelles électromécaniques de 50 kN, 100 kN et 250 kN pouvant couvrir une gamme de vitesses de déformation : 10-4s-1 à 10-1s-1.

Différents montages peuvent être adaptés : traction, compression, flexion uniaxiale et biaxiale, traction compacte, etc... ainsi que des montages spécifiques conçus et fabriqués au sein de l’ISL.

Caractéristiques techniques

Matériaux étudiés :
métaux, céramiques, polymères, composites, fils

Moyens associés :
enceinte climatique, extensomètre vidéo, LVDT, extensomètres

Autres moyens de caractérisation mécanique :
micro et macrodureté