Le principe de base:

Elaborée au début du siècle, la métallurgie des poudres se décompose en deux étapes: le pressage ou la compaction des poudres, puis le frittage ou une consolidation à haute température.

La poudre de base est d'abord mélangée avec des poudres d'alliages et un lubrifiant. La mise en forme à froid est effectuée par une presse de 100 à 10000 tonnes suivant la pièce finale. Par ce système, on obtient directement une pièce formée sans usinage.

Le frittage ou la consolidation est réalisé dans un four à une température proche de la fusion du métal. Il est souvent réalisé sous vide ou sous atmosphère protectrice pour éviter l'oxydation par l'oxygène de l'air.

Il existe également une méthode de frittage par laser. Dans ce cas, on applique sur une surface plate une mince couche de poudre de métal mélangée à un liant. Les lasers, dont la précision n'est plus à démontrer délimitent la pièce et solidifient la poudre. Une autre couche de poudre est ensuite appliquée jusqu'à l'obtention de la pièce finale.

Cette technique permet notamment de former des cavités avec une bonne précision. Au final, la pièce est "agitée" pour éliminer les poudres non agglomérées.

Il faut tenir compte également de la porosité résiduelle, de l'ordre de 5 à 10% en fonction des alliages utilisés. Cette porosité est parfois volontaire notamment pour la fabrication de philtres, mais éliminée au maximum dans certaines productions nécessitant un matériaux dur. (carbure de tungstène).

Avantages de cette technique :

- Ce procédé de mise en forme des matériaux limite le nombre d'étape pour la production de produits finis usinés. La diminution des étapes a un impact direct sur les coûts de production.
- Le procédé permet la réalisation de pièces à partir de métaux dont les méthodes classiques de fusion sont impossibles a adaptées. Par exemple: le tungstène pour les filaments de lampe à incandescence ou encore des compositions de métal et de céramique pour les plaquettes de freins d'avions.
- Grâce à l'adjonction de polymères, il est possible d'utiliser directement le principe de l'injection plastique.

Domaines d'applications :

- Industrie automobile pour les plaquettes de frein, les engrenages...
- Industrie électriques pour les aimants ou des noyaux magnétiques.
- Dans les abrasifs: meules
- L'aérospatiale: écrans thermiques...

Livre & documentation :
La métallurgie des poudres: Parler de la métallurgie des poudres (mdp) est incorrect , il y a des mdp qui partent de poudres obtenues par une multitude de procédés avec de grandes différences dans la morphologie, la taille, la pureté et le prix et arrivent à un produit consolidé entièrement dense ou poreux après plusieurs opérations successives au cours desquelles le matériau est soumis à divers traitements mécaniques et thermiques... (extrait librairie Lavoisier).

Pour en savoir plus :
Un extrait de thèse sur l'atomisation des poudres de titane (PDF):
http://www.icmcb.u-bordeaux.fr/theses/0014-4.pdf

Elaboration et pressage des poudres métalliques:
http://www.unmondedeprojets.com/body_page14165.html