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Fabrication de poudres métalliques par la méthode PREP®

Auteur(s) : Yvon MILLET

Date de publication : 10 avr. 2015

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Caractérisation et analyse des poudres - Propriétés physiques des solides divisés

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RÉSUMÉ

Cet article s'intéresse à la technologie de fabrication de poudre métallique par la méthode PREP®. Cette méthode consiste à réaliser de fines gouttelettes de métal liquide par fusion à l'aide d'une torche plasma et à les éjecter par centrifugation de l'extrémité d'une barre du métal à fondre mise en rotation à forte vitesse, le tout dans une enceinte de grand diamètre à parois refroidies remplie de gaz neutre : hélium ou argon. La vitesse de rotation de la barre conditionne la taille moyenne des particules de poudres. Les particules obtenues sont sphériques sans satellite collé sur leur surface. Cette technologie nécessite un très grand soin pour éviter les contaminations. La taille typique des particules est d'environ 100 ?m.

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ABSTRACT

Manufacture of metallic powders using PREP

This article deals with the PREP® technology, which is used to manufacture metal powders. This technology consists in making fine droplets of liquid metal using plasma arc melting, which are then centrifugally ejected at the end of a bar rotating at a very high speed. This takes place in a large-diameter water-cooled tank in a helium or argon atmosphere. The rotation speed of the bar is the main factor for setting the average diameter of the particles. Particles are spherical with no satellites. This technology needs great cleanness and caution in order to avoid contamination. Typical particle size is about 100 ?m.

Auteur(s)

Yvon MILLET : Directeur R&D Europe TIMET Savoie, Ugine, France

INTRODUCTION

Résumé

Cet article s'intéresse à la technologie de fabrication de poudre métallique par la méthode PREP^®. Cette méthode consiste à réaliser de fines gouttelettes de métal liquide par fusion à l'aide d'une torche plasma et à les éjecter par centrifugation de l'extrémité d'une barre du métal à fondre mise en rotation à forte vitesse, le tout dans une enceinte de grand diamètre à parois refroidies remplie de gaz neutre : hélium ou argon. La vitesse de rotation de la barre conditionne la taille moyenne des particules de poudres. Les particules obtenues sont sphériques sans satellite collé sur leur surface. Cette technologie nécessite un très grand soin pour éviter les contaminations. La taille typique des particules est d'environ 100 μm.

Abstract

This article is about the PREP^® technology which is used to manufacture metal powders. This technology consists in making fine droplets of liquid metal using plasma arc melting that are centrifugally ejected at the end of a very high speed rotating bar. This happens in a big diameter tank, that is water cooled, in a helium or argon atmosphere. The rotation speed of the bar is the main factor for setting the average diameter of the particles. Particles are spherical with no satellite. This technology needs to be very clean and cautious in order to avoid any contamination. Typical particle size is about 100 μm.

Mots-clés

Fabrication, poudre, PREP, aérospatial, médical, technologie, principe

Keywords

Manufacture, powder, PREP, aerospace, medical, technology, basics

Points clés

Domaine : technique de fabrication

Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité

Technologies impliquées : fusion sous torche plasma, centrifugation

Domaines d'application : aéronautique, médical, fabrication additive, rechargement par fusion laser

Principaux acteurs français : TIMET Savoie, Aubert & Duval

Centres de compétence : ONERA Palaiseau : atomisation par gaz ; Plateforme Poudrinnov CEA Grenoble ; LERMPS-UTBM Site de Sévenans, Belfort

Autres acteurs dans le monde : TIMET Powder Metals

Contact : http://www.timet.com

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - Mc CRACKEN COLIN (G.), MOTCHENBACHER (C.), BARBIS DANIEL (P.) - Review of titanium-powder-production methods. - International Journal of Powder Metallurgy, vol. 46, issue 5 (2010).
(2) - ROBERTS (P.R.), LOEWENSTEIN (P.) - Titanium alloys made by the rotating electrode process. - Proceeding du symposium 109th AIME Meeting, Las Vegas, Nevada, 26-28 fév. 1980.

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

NORMES

Standard test method for apparent density of free-flowing metal powders using the hall flowmeter funnel – ASTM International - ASTM B 212 -
Standard test methods for flow rate of metal powders using the hall flowmeter funnel – ASTM International - ASTM B 213 -
Standard test method for sieve analysis of metal powders – ASTM International - ASTM B 214 -
Standard practices for sampling metal powders – ASTM International - ASTM B 215 -
Standard terminology of powder metallurgy – ASTM International - ASTM B 243 -
Standard test method for determination of tap density of metal powders and compounds – ASTM International - ASTM B 527 -

ANNEXES

1 Annuaire
1. 1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
2. 1.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

1 Annuaire

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1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

TIMET Metal Powder (fournisseur de poudres PREP^® tout alliage) http://www.timet.com

Aubert & Duval Imphy (poudre PREP^® TA6V) http://www.aubertduval.fr

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1.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

International Journal of Powder Metallurgy, publié par APMI International http://www.mpif.org/apmi/intljournal.html

ONERA Palaiseau : installation pilote d'atomisation par gaz http://www.onera.fr/fr/nos-centres/palaiseau

Plateforme Poudrinnov CEA Grenoble http://www.poudrinnov.fr

LERMPS-UTBM Site de Sévenans Belfort http://lermps-utbm.fr

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