Pièces frittées pour votre production en série, de la conception à la livraison
Lors du pressage, la poudre métallique prend déjà en grande partie la forme de la pièce finale. Le frittage qui suit consolide le matériau. Cela permet de produire en série de nombreux contours qui, autrement, devraient être réalisés par fraisage ou tournage. Richter Formteile détermine, à partir de vos plans, quelles géométries peuvent être fabriquées directement et où un usinage de finition est nécessaire. Nous vous conseillons sur le choix des matériaux, coordonnons la fabrication des outils et la production d'échantillons avec le partenaire de production, et organisons la livraison en série selon vos besoins.
Qu'est-ce que le frittage ?
Le frittage est un traitement thermique au cours duquel des particules de poudre se lient entre elles pour former un matériau solide. Dans le procédé conventionnel de compression et de frittage décrit ici, la poudre métallique est d’abord compactée dans un moule. On obtient ainsi un « ébauche verte » : un corps moulé comprimé, mais non encore fritté. Dans le four de frittage, ses particules de poudre se lient métallurgiquement, ce qui permet à la pièce d’acquérir les propriétés requises pour son utilisation. La température est inférieure au point de fusion du composant métallique principal. Selon le matériau, certains composants peuvent se liquéfier et faciliter le processus. Le procédé MIM (métallurgie des poudres par injection) fait également appel à une étape de frittage. Dans ce cas, le formage s'effectue toutefois par moulage par injection d'un mélange de poudre métallique et de liant.
Sur cette page
Dans quels cas le frittage est-il adapté à votre pièce ?
Richter Formteile évalue l'adéquation des pièces moulées en fonction de votre plan et de la fonction prévue du composant. Nous prenons en compte l'ensemble du processus de fabrication jusqu'à l'état de livraison souhaité : une forme de base facile à emboutir ne suffit pas à elle seule si des opérations de finition complexes viennent annuler cet avantage. C'est pourquoi nous regroupons cinq points dans le cadre de la concertation technique et économique.
Géométrie
À partir de votre dessin, nous vérifions avec notre partenaire de production si la forme est adaptée au sens de pressage et si elle peut être démoulée. Les caractéristiques nécessitant un usinage supplémentaire sont prises en compte dans la planification de la fabrication.
Matériau
La résistance mécanique, la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion doivent être adaptées aux conditions d'utilisation. Outre l'alliage, la densité et le traitement influencent également ces propriétés.
Fonction
Cette pièce doit-elle transmettre des forces, assurer une fonction de glissement ou assurer l'étanchéité ? Il en résulte des exigences différentes en matière de matériau et de structure poreuse.
État à la livraison
Leurs cotes fonctionnelles déterminent les cas où l'état fritté est suffisant et ceux où un calibrage, un usinage ou un traitement supplémentaire est nécessaire. Nous convenons de l'étendue de ces opérations avant la passation de commande.
Besoins de série
La fabrication des outillages et la mise en route entraînent des coûts ponctuels. Nous les prenons en compte en tenant compte des besoins annuels, des coûts de fabrication et des éventuelles opérations ultérieures.
Votre pièce peut-elle être fabriquée par frittage ?
Envoyez-nous votre dessin et les spécifications dont vous disposez déjà. Nous déterminerons ensemble si les procédés de pressage et de frittage sont adaptés à votre pièce et quelles informations sont nécessaires pour poursuivre l'étude.
Comparer le frittage à d'autres procédés
Comment fabrique-t-on les pièces frittées ?
Richter Formteile coordonne avec vous la fabrication de votre pièce frittée, depuis le dessin jusqu'à l'état de livraison requis. Nous définissons le matériau, les cotes fonctionnelles et les exigences de contrôle, puis nous sélectionnons un partenaire de production adapté. Sur cette base, nous coordonnons la fabrication des outils, l'échantillonnage et la production. Pour cela, le mélange de poudres, l'outil de pressage et le processus de cuisson doivent être adaptés à l'objectif visé pour la pièce.
1. Mélanger la matière première des pièces frittées
Lors du choix du matériau, nous déterminons avec vous les propriétés requises pour votre pièce en conditions d'utilisation. Le mélange de poudre prévu à cet effet est préparé de manière homogène. Selon le matériau, il contient des éléments d'alliage et des additifs de compression qui facilitent le compactage et le démoulage.
2. Mise en forme
Richter Formteile coordonne la mise au point des outils sur la base de votre dessin. La direction de pressage, les cotes fonctionnelles et les modifications dimensionnelles ultérieures sont prises en compte. Chez le partenaire de production, le mélange de poudre est versé dans le moule et comprimé à l'aide de poinçons. La pièce brute ainsi obtenue présente déjà le contour de la pièce finale, mais doit être retirée avec précaution, car elle n'a pas encore la résistance de la pièce frittée.
3. Frittage
Le partenaire de production chauffe la pièce crue dans des conditions contrôlées. Les adjuvants de compression organiques utilisés sont alors d’abord éliminés. À la température de frittage qui suit, les liaisons entre les particules métalliques se renforcent ; la structure et, le cas échéant, les dimensions changent. Richter Formteile définit avec vous l'état requis du matériau et les exigences dimensionnelles, qui serviront de base à l'ajustement du processus.
4. Refroidissement et finition
La pièce refroidit dans des conditions définies qui déterminent en partie sa structure et ses propriétés. Nous convenons dès la phase de clarification technique des étapes supplémentaires nécessaires pour votre pièce. Richter Formteile coordonne par exemple le calibrage, l'usinage mécanique, le traitement thermique ou le traitement de surface conformément à votre plan et à l'état de livraison convenu.
5. Contrôle final
Nous déterminons avec vous les caractéristiques à contrôler pour garantir le bon fonctionnement de votre pièce frittée. Une fois les étapes de fabrication et d’usinage prévues terminées, ces caractéristiques sont contrôlées et documentées. Dans le cadre de l’échantillonnage, vous recevez les premiers échantillons ainsi que le rapport de contrôle des premiers échantillons. Richter Formteile clarifie les éventuels écarts avec le partenaire de production ; la production en série ne commence qu’après votre validation.
Quelles sont les températures requises pour le frittage ?
La température de frittage dépend du matériau et des propriétés souhaitées pour la pièce. Dans le cadre d'un pressage et d'un frittage conventionnels, les matériaux à base de fer sont souvent frittés à une température comprise entre environ 1 120 et 1 150 °C. D'autres températures peuvent être nécessaires pour d'autres matériaux. Le temps de maintien, l'atmosphère du four et le refroidissement influencent également le résultat.
C'est pourquoi la question de savoir si le frittage convient à votre pièce ne se pose pas uniquement en fonction de la température. La géométrie, les propriétés requises du matériau, les tolérances et l'état de livraison souhaité sont des facteurs déterminants.
Le pressage et le frittage en vidéo
Conception adaptée au frittage
Lors de la conception adaptée au frittage, Richter Formteile concilie vos exigences fonctionnelles et les possibilités offertes par l'outil de pressage. En collaboration avec vous et le partenaire de production, nous déterminons, avant la fabrication de l’outil, quels contours peuvent être obtenus directement et quelles caractéristiques doivent être usinées. Pour ce faire, nous examinons ensemble le sens de pressage, le remplissage de poudre et le démoulage sans dommage de la pièce brute.
Examiner conjointement la direction de compression et l'outil
Les contours et les épaulements sont disposés de manière à permettre leur compression et leur éjection. Les zones minces, les arêtes intérieures vives et les changements brusques de section peuvent compliquer le formage ou soumettre l'outil à de fortes contraintes. Des transitions adaptées et une géométrie harmonisée permettent de concevoir ces zones de manière à faciliter leur fabrication.
Traiter les caractéristiques fonctionnelles de manière ciblée
Pour les alésages transversaux, les contre-dépouilles ou les filetages, nous vérifions la conception concrète. S’ils ne peuvent pas être moulés directement, un usinage adapté est prévu. Si des géométries doivent être ajustées à cet effet, nous coordonnons la modification avec vous. La fonction requise de la pièce reste le fondement de la conception.
Quel est le rôle de la porosité ?
Les matériaux pressés et frittés de manière conventionnelle peuvent contenir des pores résiduels. L'importance de ces derniers dépend de la fonction de la pièce. La simple indication d'une densité ne permet pas à elle seule de répondre à toutes les questi
Contraintes et étanchéité
Richter Formteile détermine avec vous les contraintes que le composant doit supporter. S'il doit également assurer l'étanchéité, le fluide et les conditions d'utilisation sont également pris en compte lors de la concertation technique. En collaboration avec notre partenaire de production, nous harmonisons ces exigences avec le matériau, la densité et le traitement, et convenons des justificatifs requis. La porosité est ainsi évaluée en fonction de la fonction réelle du composant.
Les pores, un élément fonctionnel
Dans les paliers frittés autolubrifiants, les pores peuvent servir de réservoir pour le lubrifiant. Les médias filtrants frittés exploitent une structure perméable spécialement conçue. Ces applications générales montrent pourquoi la porosité peut également être une propriété souhaitée du matériau. C'est la fonction prévue qui détermine la structure poreuse requise et les propriétés à démontrer.
Avantages et limites du procédé de frittage
Les avantages du pressage et du frittage
- De nombreux contours sont déjà formés lors du pressage. Cela permet de réduire le travail de fraisage ou de tournage nécessaire.
- Un processus de fabrication et un outillage bien adaptés permettent d'obtenir des géométries reproductibles en série.
- Le mélange de poudres, la densité et le traitement peuvent être adaptés aux propriétés requises.
- Le formage à partir de poudre permet une bonne exploitation du matériau, car une grande partie du contour est déjà formée lors du pressage.
Ce qu'il faut inclure dans la planification
- La fabrication des outils et le démarrage de la production doivent être adaptés aux besoins prévus.
- Le sens de pressage et le démoulage limitent les caractéristiques directement formables.
- Les exigences en matière de résistance et d'étanchéité nécessitent un choix approprié de matériaux et de conditions de processus.
- Les opérations supplémentaires d’usinage, de traitement et de contrôle influencent les coûts unitaires et le déroulement du processus.
Quel procédé convient à votre pièce ?
Si la mise en œuvre de la géométrie dans l'outil de pressage ne peut se faire qu'au prix d'efforts considérables, il vaut la peine d'envisager d'autres solutions : Richter Formteile propose également des procédés tels que le MIM, la micro-moulage et le forgeage à l'estampage. Le choix de la méthode appropriée dépend de la forme de la pièce, de ses propriétés et
Moulage de précision
Moulage de précision pour des pièces sur mesure – aux contours délicats et aux géométries internes complexes, réalisées à partir d'un large choix d'alliages moulables.
Voir la moulage de précision
MIM
Moulage par injection de métal pour la fabrication en série de petites pièces de précision riches en détails – avec filetages, gravures et contours fins déjà intégrés dans le moule.
Voir MIM
Forgeage à l'estampage
Pièces forgées destinées à supporter des charges élevées – dont le matériau et la conception sont adaptés aux forces auxquelles votre pièce doit résister en service.
Voir le forgeage à l'estampageMatériaux frittés chez Richter Formteile
Richter Formteile vous conseille sur le choix des matériaux en fonction de la résistance requise, du comportement à l'usure et des conditions d'utilisation. En collaboration avec notre partenaire de production, nous déterminons l'alliage et l'état de finition les mieux adaptés. Nous prenons également en compte la densité et le traitement lors de la sélection, car ceux-ci influencent les propriétés pouvant être obtenues. Nos fiches techniques publiées concernent les fers frittés, les aciers frittés, ainsi que les aciers frittés inoxydables et les bronzes frittés. Elles constituent une base pour la mise au point. Nous vérifions la disponibilité de l’alliage et de la version spécifiques à votre projet.
Dans quelles applications utilise-t-on des pièces frittées ?
Les pièces frittées remplissent diverses fonctions mécaniques et physiques. Les exemples suivants décrivent les applications générales de ce procédé. L'adéquation d'un composant spécifique est évaluée en fonction de ses exigences.
Transmission de la force et du mouvement, par exemple au moyen d'engrenages
La géométrie des dents, les contraintes et l'usure déterminent les exigences en matière de matériau, de densité et, le cas échéant, de traitement supplémentaire.
Fonctions de glissement et d'appui, par exemple dans les douilles de palier
Le frottement, la charge et la lubrification doivent être adaptés les uns aux autres. Dans les modèles autolubrifiants, une structure poreuse appropriée permet de retenir le lubrifiant.
Fonctions électriques ou magnétiques
Selon l'application, l'accent est mis soit sur la conductivité électrique, soit sur les propriétés magnétiques. Le matériau et l'état de finition sont choisis en conséquence.
Caractéristiques techniques des pièces frittées chez Richter Formteile
Les valeurs pouvant être atteintes dépendent de la taille des composants, de leur géométrie, du matériau, du procédé et de l'état de livraison convenu.
Poids standard :
0,001 - 0,150 kg
Production :
Asie
Certifié selon :
DIN ISO 9001, 14001, IATF 16949
Tolérances :
environ +/- 0,4 % de la cote nominale
Finitions :
Ra 3,2
Matériaux :
Acier, acier inoxydable, bronze et alliages de laiton
Post-traitement :
Centres d'usinage CNC en interne, traitements thermiques selon les spécifications du client
Quelles sont les dimensions et les caractéristiques requises pour votre pièce ?
Richter Formteile concilie les dimensions, les finitions et les propriétés des matériaux requises avec les capacités de fabrication de son partenaire de production. Nous convenons avec vous, au cas par cas, des caractéristiques critiques pour le fonctionnement. Ce faisant, nous déterminons si l'exigence doit être satisfaite dès la fin du frittage ou seulement après le calibrage, l'usinage ou un traitement supplémentaire.
Dimensions et poids
Le dessin, le matériau et la géométrie constituent la base de l'évaluation des possibilités de fabrication.
Tolérances dimensionnelles
Les cotes fonctionnelles pertinentes sont prises en compte en tenant compte du sens de mesure, de la cote nominale et de l'état d'usinage prévu.
Surface
La rugosité et, le cas échéant, les opérations d'usinage supplémentaires sont définies pour les surfaces fonctionnelles requises.
Propriétés des matériaux
L'alliage, la densité et le traitement sont adaptés aux exigences de la pièce.
État à la livraison
Il est convenu de déterminer les opérations, traitements et contrôles nécessaires jusqu'à la livraison.
Ces spécifications déterminent l'étendue nécessaire des opérations d'usinage ainsi que les caractéristiques qui doivent être vérifiées lors de l'échantillonnage.
Finition et contrôle pour s'assurer que le produit correspond à l'état de livraison convenu
Réalisation des cotes fonctionnelles et des caractéristiques
Richter Formteile planifie les opérations de finition nécessaires avec son partenaire de production sur la base de vos plans et de l'état de livraison convenu. Si une cote nécessite une plus grande précision, un calibrage peut être envisagé : la pièce est alors réusinée dans un outil. Les surfaces fonctionnelles, les alésages ou les filetages peuvent être usinés mécaniquement. Nous coordonnons les traitements appropriés pour obtenir les propriétés de matériau et les finitions de surface souhaitées. Ce faisant, nous clarifions la disponibilité et la responsabilité pour chaque étape prévue.
Valider les caractéristiques convenues
En collaboration avec vous, Richter Formteile définit les caractéristiques dont la conformité doit être prouvée. Selon la fonction, celles-ci comprennent les cotes et la surface, la composition du matériau, la densité ou les propriétés mécaniques. En cas d’exigence d’étanchéité, nous convenons également des conditions de contrôle. Nous coordonnons la mise en œuvre avec le partenaire de production et convenons de la méthode de contrôle, de son étendue et de la documentation. Les résultats servent de base à l’évaluation des premiers échantillons et aux contrôles qualité convenus pour la production en série.
Portée et documentation.
Les résultats servent de base à l'évaluation des premiers échantillons et aux contrôles qualité convenus pour la production en série.
Votre projet de frittage avec Richter Formteile
Chez Richter Formteile, les plans, les exigences de qualité et les accords de livraison sont pris en charge de manière globale. Nous coordonnons la mise au point technique et la fabrication avec notre partenaire de production et restons votre interlocuteu
-
Définir les exigences et les modalités de fabrication
Nous prenons en compte la géométrie, le matériau, les besoins annuels et l'état à la livraison. Ensemble, nous définissons les critères de qualité et déterminons les adaptations nécessaires. Nous sélectionnons ensuite un partenaire de production adapté et convenons de l'étendue des prestations pour l'outillage, l'échantillonnage et la production en série.
-
Coordonner la fabrication des outils et des premiers échantillons
Une fois votre commande passée, nous coordonnons la fabrication des outils, la planification de la production et la réalisation des premiers échantillons. Le partenaire de production fabrique les premiers échantillons. Les caractéristiques convenues sont contrôlées et documentées.
Vous examinez les premiers échantillons et le rapport d'essai correspondant dans vos locaux. Nous clarifions les écarts avec le partenaire de production. La production en série ne commence qu'après votre validation.
-
Organiser la production en série et la livraison
Nous gérons la production en série et coordonnons les opérations en aval convenues. Les processus et les critères de qualité convenus sont contrôlés sur place chez nos partenaires de production. En cas d'écarts, nous nous chargeons de les clarifier et convenons avec vous de la marche à suivre.
-
Un service complet pour votre pièce frittée
Votre partenaire contractuel est Richter Formteile, en Allemagne. Nous organisons la collaboration avec les partenaires de production ainsi que le transport, l'importation et le dédouanement.
Nous produisons et finançons à l'avance les quantités convenues, dans le cadre convenu. Nous stockons les composants contrôlés à Leonberg. Vous appelez les lots convenus selon vos besoins ; la facturation porte sur la quantité appelée à chaque fois. Nous coordonnons avec vous les besoins et la planification des appels de livraison.
Prochaines étapes pour votre projet de frittage
Foire aux questions
À propos du frittage et des projets de frittage
Dans les procédés classiques de pressage et de frittage, la poudre métallique est compactée dans un moule. Le MIM, en revanche, utilise un mélange moulable par injection composé de poudre métallique et d'un liant. Ces deux procédés comportent une étape de frittage, mais se distinguent par le façonnage et les possibilités de conception.
L'adéquation dépend de la géométrie, du matériau, de la fonction de la pièce, des tolérances et des besoins de production en série. La pièce doit pouvoir être fabriquée dans l’outil de pressage et en être extraite. Certaines caractéristiques peuvent nécessiter un usinage supplémentaire. Même pour un composant existant, nous vérifions s’il est judicieux de modifier le processus de fabrication et quelles adaptations seraient nécessaires à cet effet.
Les composants moulés et frittés de manière conventionnelle présentent souvent une porosité résiduelle. Cela ne permet pas de déterminer de manière générale si une pièce est suffisamment dense pour l'usage auquel elle est destinée. La structure des pores, le matériau, le traitement et les exigences sont déterminants. Dans certaines applications, la porosité est souhaitée, par exemple pour stocker du lubrifiant ou pour la filtration.
Les valeurs pouvant être atteintes dépendent, entre autres, de la géométrie, du matériau et de l'état d'usinage. Les cotes fonctionnelles particulièrement serrées peuvent nécessiter un calibrage ou un usinage mécanique. Richter Formteile coordonne avec vous les cotes fonctionnelles et les finitions de surface pertinentes et définit avec le partenaire de production les étapes de fabrication nécessaires à cet effet.
Pour les pièces frittées métalliques, on peut notamment envisager des matériaux à base de fer et d'acier, des aciers inoxydables ainsi que le bronze. Le choix du matériau approprié dépend des propriétés mécaniques requises, des conditions d’utilisation et de l’état à la livraison. Richter Formteile s’appuie sur les fiches techniques des matériaux pour vous conseiller et définit l’alliage et la conception spécifiques en concertation avec vous et le partenaire de production.
Oui. Les surfaces fonctionnelles, les alésages ou d’autres caractéristiques peuvent être usinés après le frittage. En fonction du matériau et des exigences, un calibrage, un traitement thermique ou des traitements de surface adaptés peuvent également être envisagés. Richter Formteile détermine les étapes nécessaires et disponibles pour votre composant et coordonne la mise en œuvre convenue avec le partenaire de production.
Il n'est pas possible de fixer un nombre minimum de pièces valable de manière générale. Les coûts liés aux outils et à la mise en production doivent être pris en compte conjointement avec la géométrie des pièces, le matériau, les opérations en aval et les besoins prévus. Ce qui est déterminant, c'est la rentabilité de l'ensemble du projet. Richter Formteile évalue ces facteurs en fonction des données de votre projet.
Il est utile de fournir un schéma ou des données 3D, de préciser la fonction prévue de la pièce, les besoins annuels estimés ainsi que les exigences en matière de matériau, de tolérances et d'état de livraison. Si le matériau ou le procédé n'est pas encore défini, nous clarifierons ces points ensemble. Les informations techniques nécessaires seront ensuite complétées afin de permettre une évaluation fiable de la faisabilité et de l'offre.
Vos questions concernant le projet de frittage
Vous souhaitez commencer par poser une question technique ou discuter du déroulement prévu du projet ? Votre interlocuteur chez Richter Formteile déterminera avec vous quelles informations sont nécessaires pour la prochaine étape.
Timo Richter
Direction
+49 7152 90171-0
t.richter@richterformteile.com
Demander des informations sur un projet de frittage
Envoyez-nous votre plan ainsi que vos exigences en matière de matériau, de besoins annuels et de condition de livraison. Nous examinerons avec vous si le procédé est adapté et déterminerons comment votre projet peut être mis en œuvre.