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Pressage uniaxial
Dr. José Luis Amorós Albaro
INSTITUTO DE TECNOLOGÍA CERÁMICA DE LA UNIVERSIDAD JAUME I DE CASTELLÓN

Actuellement, le pressage uniaxial est la technique de fabrication de tuiles la plus largement utilisée dans le domaine de la mise en œuvre des matériaux céramiques.

Le pressage uniaxial consiste à compacter une poudre contenue dans une cavité rigide en appliquant une pression dans une direction uniaxiale à l’aide d’un ou plusieurs poinçons rigides. La cavité rigide est formée d’une base, habituellement mobile et nommée le poinçon bas, et d’une matrice, pouvant être mobile ou fixe et nommée la matrice du moule de pressage.

Les différentes techniques de pressage diffèrent par le mouvement d’éléments de base du moule: poinçon haut, poinçon bas, matrice, et par le nombre d’éléments appliquant la pression.

Pour le pressage uniaxial simple (figure 1), la pression est appliquée par le biais du poinçon haut qui pénètre dans la cavité contenant la poudre à presser. Durant cette étape, le poinçon bas et la matrice restent immobiles. Une fois que la pièce est compactée, le poinçon haut se retire et le mouvement du poinçon bas éjecte la pièce du moule. Etant donné que la friction entre les particules et le moule causent des gradients de densité dans la pièce, le pressage uniaxial simple est utilisé seulement pour produire des pièces de géométrie simple et d’épaisseur réduite.

Le pressage uniaxial double (figure 2) est employé lorsque la pièce est trop épaisse pour la technique simple. Dans ce cas, les poinçons bas et haut appliquent tous deux une pression sur la poudre contenue dans la matrice. Une fois que l’étape de compaction est finie, le poinçon haut se retire et le mouvement vers le haut du poinçon bas éjecte la pièce du moule. Dans ce cas, la distribution de densité de la pièce est symétrique, comme montrée sur la figure 3.

Dans les cas où la friction entre la poudre et les parois du moule conduit à une inconsistance excessive dans la densité de la pièce et/ou cause la formation de fissures en éjectant la pièce, il est judicieux de rendre la matrice du moule mobile. Dans cette technique, durant l’étape de compaction, la matrice accompagne partiellement le mouvement du poinçon haut et durant l’étape d’éjection, la matrice descend tandis que le poinçon haut remonte. Ceci facilite l’extraction de la pièce. Cette technique est appelée pressage uniaxial (simple ou double effet) avec moule ou matrice flottante (figure 4).


Figure 1: Pressage uniaxial simple

Figure 2: Pressage uniaxial double

Figure 3: Distribution de densité des pièces à l’état solide fabriquées par pressage uniaxial. Effet du type de pressage.

Figure 4: Pressage uniaxial simple avec matrice flottante

La production de pièces complexes nécessite l’utilisation de plusieurs poinçons bas et/ou haut, lesquels bougent en synchronisation grâce à un programme de compaction pré-établi (figure 5).


Figure 5: Schéma d’un moule pour produire des pièces complexes par pressage uniaxial
     
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