Étude de l'agglomération de pâtes céramiques : application au prototypage rapide

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La fabrication directe de moules en matériaux réfractaires est une opération difficile, délicate et couteuse. C’est pourquoi nous avons cherché à développer un procédé de fabrication assistée par ordinateur (FAO) d'objets en trois dimensions. Ce procédé de prototypage rapide comprend deux étapes: la première est la fabrication de l'objet en agglomérant couche par couche une pâte céramique avec un laser CO2; la deuxième consiste en un frittage à température élevée afin de compléter cette opération et d'améliorer les propriétés mécaniques. Nous avons étudié des matériaux adaptés à ce procédé. La pâte céramique retenue se compose d'une poudre d'alumine et d'un liant qui est du silicate de sodium aqueux. Le mécanisme de la solidification de cette pâte pendant le balayage par le faisceau laser et celui du frittage ont été étudiés. La pièce finale est un composé d'alumine et de néphéline. Nous avons également étudié la résistance mécanique et la rugosité de surface des objets obtenus. Ceci permet d'optimiser les paramètres du procédé à savoir la puissance du faisceau laser, la vitesse de balayage, l'épaisseur d'une couche et l'intervalle entre deux passages du faisceau. Il n'y a cependant pas de corrélation simple entre les propriétés mécaniques et les paramètres du procédé. La résistance à la flexion des objets est supérieure à 10 MPa et cette valeur est comparable à celle des autres procédés de prototypage rapide des céramiques