Optimisation de l’injectabilité de pièces produites par moulage par injection de poudre métallique (MIM)

Pratt & Whitney Canada fabrique des pièces par le procédé de moulage par injection basse pression des poudres métalliques (low-pressure powder injection molding, LPIM). Ce procédé permet d’obtenir une pièce métallique dense à partir d’un mélange initial de poudre métallique et d’un agent liant qui peut être polymérique ou formé à partir d’un mélange à base de cire. Au cours d’un premier projet financé par le programme de subvention d’engagement partenarial (CRSNG-SEP) en collaboration avec l’entreprise Pratt & Whitney Canada, la professeure N. Demarquette a développé avec son équipe une procédure de caractérisation rhéologique de mélanges poudres métalliques/liants polymériques utilisées pour le procédé LPIM. Les résultats ont permis de caractériser les mélanges poudres/liants à l’aide d’un indice de moulabilité basé sur le procédé d’injection des polymères. Ce paramètre obtenu à partir de la caractérisation rhéologique des mélanges quantifie la capacité des mélanges à être injectés. Bien que les valeurs absolues de l’indice de moulabilité des mélanges propriétaires P&WC soient confidentielles, le modèle a été validé puis utilisé pour étudier l’impact des paramètres des mélanges sur l’injectabilité et finalement, prévoir la capacité d’un mélange à être injecté. Pendant ce premier projet SEP, la corrélation des résultats rhéologiques avec les résultats d’injection à l’échelle réelle dans des moules nous a permis de nous rendre compte de l’importance qu’avaient les paramètres du moule (fini de surface, matériau du moule, etc.). Le présent projet vise donc à développer des outils pour quantifier précisément l’impact de différents facteurs externes comme les propriétés rhéologiques du mélange, l’état de surface et les propriétés thermiques des moules (c.-à-d. différentes configurations de cavité de moules et différents mélanges) sur la moulabilité des mélanges afin de déterminer des conditions optimales d’injection des mélanges utilisés chez P&W.