Le laboratoire des Matériaux

Principaux thèmes de recherche

Mise en œuvre de pièces par le procédé PIM (Powder Injection Moulding ou "Moulage par Injection de Poudres")

Le procédé de moulage par injection de poudre combine les possibilités de moulage par injection, technique largement utilisée pour la mise en forme des plastiques, avec la flexibilité du choix des matériaux. Ce procédé permet ainsi le moulage de poudre céramique (CIM : Ceramic Injection Molding) et métallique (MIM : Metal Injection Molding) et présente de nombreux avantages aussi bien d’un point de vue technique qu’économique.
Une partie de l’activité se focalise sur le développement de mélanges maîtres (feedstocks) pour la fabrication de pièces métalliques (MIM) ou céramiques (CIM).

Le laboratoire s’est impliqué dans plusieurs projets :

• BioPIM

Ce projet dans le cadre du pôle de compétitivité Plastipolis a eu pour but de faire entrer les bio-polymères dans la formulation des feedstocks utilisés dans la technologie PIM pour l’obtention de pièces complexes.
Partenaires : Pôle Européen de Plasturgie, CEA Grenoble, Eurotungstène, Alliance, St Gobain Solcera, A. Griffon.

• CARPIM

Débuté en 2009 à l’aide de l’ARDI et en collaboration avec Hexamétal et Create Outillage dans le cadre de « Rhône-Alpes Automotive Cluster », ce projet étudie la faisabilité de la fabrication de pièces en carbure à l’aide de la technologie PIM. Il est financé par la région Rhône-Alpes.

http://www.cdra.asso.fr/c/document_library/get_file ?uuid=a5acdb11-b60f-417c-b696-30ab6a0688b0&groupId=10136

Plastronics

Ce projet porte sur la plastronique, combinaison de la plasturgie, de l’électronique et de l’informatique. Débuté en 2011 ce projet de recherche de trois ans est cofinancé par la région Rhône-Alpes et le FUI.
Le projet regroupe des laboratoires de recherche (Mines de St Etienne, INL, ESISAR, Pôle Européen de Plasturgie, ECAM) qui assurent la génération de connaissance amont et se positionnent en support des différents partenaires, des PME high-tech (Mapea,Ardeje, Gamberini, Electronic F6), spécialistes des technologies utilisées, et enfin des industriels, (A.Raymond,Valéo, Movéa, Radiall) qui fournissent un cahier des charges de pièces à développer et valideront l’applicabilité industrielle des résultats du projet en procédant à la réalisation et l’intégration des composants.

Traitements thermochimiques sous atmosphères contrôlées

Le laboratoire a des compétences dans le domaine des traitements thermochimiques basse pression assistés ou non par plasma : cémentation, nitruration, carbonitruration.
Essais de nouvelles atmosphères, incidences sur les propriétés métallurgiques, mécaniques, tenue à la corrosion des pièces traitées, traitements adaptés à de nouvelles nuances d’acier ou de matériaux métalliques…
Exemples d’études :
  • Amélioration de la durée de vie des outils de coupe du bois à l’aide de la nitruration ionique.
  • Recherche de traitements de surface permettant de prévenir le grippage d’éjecteurs dans les moules de plasturgie.
  • Carbonitruration basse pression de pièces obtenues par la technologie MIM.
  • Influence de l’atmosphère lors du frittage de pièce en or réalisées par MIM.

Partenaires : BMI, Thermi-Lyon, Alliance, Lypsis,…

Les équipements

Depuis 2009 le laboratoire matériaux a fait l’acquisition de nouveaux matériels pour poursuivre le développement de ses thématiques : mélangeur pour la préparation de feedstocks, rhéomètre pour la caractérisation de leur injectabilité, presse à injecter, four pour le frittage et les traitements thermochimiques sous atmosphère contrôlée, Analyse Thermo-Gravimétrique, détecteur courbe pour la Diffraction de RX.

Photo du mélangeur du département matériaux de l'ECAM
Mélangeur

Photo du rhéomètre capillaire du département matériaux de l'ECAM
Rhéomètre capillaire

Photo de la presse à injecter du département matériaux de l'ECAM
Presse à injecter

Photo de l'analyse Thermo-Gravimétrique au département matériaux de l'ECAM
Analyse Thermo-Gravimétrique

Photo du four du département matériaux de l'ECAM
Four sous atmosphère contrôlée 1600°C

Photo de la diffration de RX au département matériaux de l'ECAM
Diffraction de RX avec détecteur courbe

Publications, conférences et thèses

Contact

Responsable du laboratoire : Pierre Lourdin

Tel : 04 72 77 06 06