Crystec Technology Trading GmbH

Une masse céramique mise en forme et humide contient encore une quantité notable d'eau. Lors de l'élimination de l'eau il se produit une diminution de volume, la dite contraction de séchage. La contraction de séchage augmente avec le taux d'humidité et dépend également de la granulométrie, du type de matières premières et du procédé de formage. La contraction peut être différente selon les directions selon le type de céramique. Ces orientations ou textures doivent être prises en compte par un séchage soigneux en fonction de la taille et de la géométrie des pièces céramiques. Sinon, des déformations ou des fissures peuvent apparaître. JTEKT Thermo Systems propose différents types de fours pour cette application. Les plus courants sont les fours à recirculation.

Pour obtenir une résistance suffisante des corps verts, on ajoute aux matières premières céramiques jusqu'à 50 % en volume d'additifs organiques. Ceux-ci doivent être ensuite éliminés. Cette opération est appelée burnout, déliantage ou élimination du carbone. Le burnout / déliantage et l'élimination des matériaux organiques liants et consolidants ont lieu dans un four de burnout ou de déliantage. C'est un processus très critique qui nécessite un contrôle précis de la température, d'autant plus lorsque les corps verts sont de grande taille. Le profil de température, la pression, l'atmosphère gazeuse et le temps doivent être équilibrés pour permettre une extraction sans dommage et reproductible des auxiliaires du corps poreux. En particulier durant la phase initiale du procédé il faut chauffer très lentement pour éviter des dommages dus à l'évaporation soudaine des composants organiques. Le processus de déliantage commence déjà à température ambiante et se termine souvent seulement à des températures avoisinant 600°C. L'oxygène peut accélérer la décomposition des matériaux organiques et réduire le temps de déliantage.

Une variante du burnout est le phénomène de cokéfaction. Les fractions plastiques sont alors converties en carbone qui demeure dans la structure et qui, lors d'un chauffage réactif suivant avec des réactifs apportés, se transforme en matrice céramique. Cela requiert des températures jusqu'à 1000°C. Cette méthode est utilisée, par exemple, pour la fabrication de carbure de silicium.

Pour l'élimination du carbone des céramiques, on utilise souvent des fours à convection qui font circuler le gaz dans la chambre, en combinaison avec un post‑brûleur. Le modèle de four INH est équipé de plusieurs entrées de gaz pour le burnout, la décarbonisation et le déliantage des corps verts. Plusieurs tailles sont disponibles.

Le four INH peut être utilisé jusqu'à des températures de 600°C. La teneur en oxygène peut être réduite à moins de 20 ppm. Un apport d'oxygène ciblé ainsi qu'une humidification du gaz dans le four sont possibles. La teneur en oxygène peut être déterminée à l'aide d'un capteur ZrO₂. Le four est contrôlé par un contrôleur programmable qui peut conserver 7 recettes avec 140 étapes de programme. Les étapes saisies sont affichées sur un écran. En option, ce four peut être fourni avec un contrôleur à tige.

Un post‑brûleur (photo à droite) est souvent utilisé pour éliminer les produits de décomposition organique présents dans les gaz d'échappement. Lors de l'installation de plusieurs fours, un seul post‑brûleur peut alimenter deux fours montés en miroir.

L'utilisation de fours continus pour le processus de déliantage est également possible.

Après le séchage et le burnout ou la cokéfaction, la structure du corps vert n'est maintenue que par des forces d'adhésion et nécessite une manipulation particulièrement soigneuse lors des étapes ultérieures du procédé.

Des fours continus sont utilisés pour les procédés de cuisson en continu. Les fours continus utilisés dans le domaine de la céramique emploient généralement des éléments chauffants Moldatherm®. Le chargement et le déchargement du four peuvent être automatisés. JTEKT Thermo Systems peut fournir différents systèmes de chargement et déchargement.

On utilise souvent une atmosphère d'azote. La teneur en oxygène peut être déterminée au moyen d'un appareil de mesure d'oxygène ZrO₂. D'autres gaz de procédé tels que des gaz inertes, le forming gas ou l'hydrogène peuvent également être employés. Le profil de température et le débit de gaz de ce four déterminent de manière décisive le résultat du procédé.

Le four MT présenté ici est équipé d'un régulateur de température très précis et d'une mufle conçue pour une grande stabilité des gaz et une reproductibilité.

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  Il est possible, en option, d'équiper ce four d'un contrôleur à Stange .
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  La stabilité de l'atmosphère dans la chambre du four est obtenue par des chambres d'aspersion de gaz à l'entrée et à la sortie du four.
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  Un exutoire forcé avec une buse de soufflage est positionné précisément à l'endroit requis.
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  Pour le chauffage double face des échantillons, ceux‑ci peuvent être fixés sur des supports spéciaux montés sur la grille métallique.
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  Des températures de fonctionnement allant jusqu'à 1400 °C sont possibles.

L'objectif de la technologie céramique est la fabrication d'un corps mécaniquement résistant. La liaison céramique et donc la haute résistance ne s'obtiennent qu'en chauffant à haute température dans un four de frittage, un four à levage, un four à cloche ou un four vertical. La cuisson permet le frittage et fait ainsi apparaître le matériau céramique proprement dit. Durant la cuisson se produisent la consolidation et la densification des produits, qui se traduisent par une diminution de la porosité et une contraction du corps. La durée de cuisson et l'atmosphère influencent ces propriétés de la céramique technique. La forme des pièces influe également sur la recette : les pièces minces et densément formées peuvent être cuites plus rapidement que les pièces grandes ou à parois épaisses.

Pour le frittage, JTEKT Thermo Systems peut proposer trois types différents de fours verticaux, fours à levage et fours à cloche, chacun étant chargé par le bas au moyen d'un palan. La plaque de base peut être sortie vers l'avant pour faciliter le chargement. La recette souhaitée est exécutée automatiquement. L'atmosphère de la chambre peut être choisie. On utilise souvent de l'azote ou du forming gas. Pour assurer un échange rapide des gaz, le four peut être évacué. La teneur en oxygène peut être mesurée à l'aide d'un capteur ZrO2.

Pour la production à haut débit, des versions grandes du four vertical sont disponibles. Des types spéciaux existent pour le frittage sous vide.

JTEKT Thermo Systems et Crystec se réjouissent de concevoir pour vous une installation rentable répondant à vos exigences les plus strictes.