Composites techniques usinables

Exemple divers de composites technique usinables

Présentation des composites et réfractaires techniques

Final Advanced Materials transforme et usine une gamme étendue de matériaux composites à forte capacité thermique. Les solutions proposées dérivent de matériaux de qualité, usinables avec un outillage conventionnel, disponible dans tous les ateliers de mécanique générale. Notre équipe vous accompagne de la sélection du matériau au montage du produit fini.

Les composites techniques sont de deux origines :

  • Les composites à base de résines organiques
  • Les composites minéraux.

Les composites techniques permettent l’ingénierie de produits réfractaires aux applications ciblées :

Les pièces mécaniques d’isolation thermique

  • Industrie du verre, fonderie, construction mécanique,
  • Industrie de l’aluminium, aciérie,
  • Construction de fours, industrie nucléaire etc.

Les plaques calorifuges

  • Presse à panneau d’aggloméré,
  • Presse à vulcaniser,
  • Presse pour stratifiés, presse à estamper,
  • Presse à mouler, presse à injecter,
  • Outils d’injection etc.

Habillage et pièces de fours

  • Fours électriques, à induction, à arc, à creuset, etc.

Applications des composites et réfractaires techniques

Les composites à base de résines organiques permettent la réalisation de pièces stabiles dimensionnellement jusqu’à 500 °C. Les composites minéraux (à liaisons inorganiques) ouvrent un large éventail d’applications à plus hautes températures, de 500 à 2 000 °C.

Les domaines d’application de ces matériaux sont multiples : ils sont largement utilisés dans les industries électrique, chimique, nucléaire, du verre, de l’aluminium, dans la construction mécanique, dans la construction des fours et dans l’aciérie.

Pièces mécaniques d’isolation thermique

Les plaques standard offrent la possibilité d’usiner des pièces complexes sur plan. La sélection du matériau composite dépend des charges thermiques et mécaniques en jeu. Ces contraintes définissent la nature du composite, de ses capacités d’isolation thermiques et de sa résistance mécanique afin qu’il s’adapte parfaitement à son application finale. Final Advanced Materials usine différents types de produits : pièces uniques, prototypes et pièces en série.

Exemples de pièces mécaniques en composite réfractaire :

  • Isolants électriques statiques dans les installations de puissance
  • Isolants électriques dans les systèmes d’induction
  • Construction des fours électriques, à induction et à arc
  • Joints plats et organes d’étanchéité
  • Technique de soudage haute fréquence
  • Isolation des plateaux de presse
  • Appareillage haute tension
  • Éléments chauffants

Les plaques calorifuges

Les plaques calorifuges en composite technique offrent le meilleur des compromis physique et chimique pour l’isolation thermique. Les plaques calorifuges agissent comme des barrières isolantes : protègent efficacement les composants sensibles, en particulier les circuits hydrauliques, électriques et électronique. Ce type de produit répond très exactement aux besoins des constructeurs de presses d’injection. Les plaques calorifuges permettent également de répartir de manière égale la chaleur et de contrôler efficacement les masses thermiques. De cette manière, elles assurent d’importantes économies d’énergie et une production rationnelle. Les qualités des produits E-6000, E-60 et MC-5000HT ont été développées pour garantir, non seulement la tenue à haute température, mais également une excellente résistance mécanique et une grande facilité d’usinage.

Exemples d’utilisations des plaques calorifuges :

  • Presses à vulcaniser, pour stratifiés, à estamper, à injecter, à mouler, etc.

Habillage et pièces de fours

Les composites techniques à base minérale sont une solution efficace pour l’isolation des fours industriels lorsqu’ils sont intégrés dans un montage mécanique. Elles sont promues par les normes d’hygiène et sécurité concernant les isolants souples à base de fibres réfractaires. Les plaques de composite technique existent dans de grandes dimensions et assurent une mise en œuvre simple, très proche de la menuiserie traditionnelle. Après le montage, elles restent homogènes, même sous charge thermique importante et ce sans libérer de poussières nocives.

Exemples d’utilisations des pièces de fours :

  • Fours électriques, à induction, à arc, à creuset, etc.

Avantages des composites et réfractaires

  • Résistance thermique
  • Excellente stabilité dimensionnelle
  • Aptitude à l’étanchéité
  • Bonne ténacité
  • Excellente résistance aux radiations
  • Bonne résistance mécanique
  • Rigidité diélectrique élevée
  • Résistance importante à l’usure
  • Forte tenue à la compression
  • Faible dégazage

Produits de type composites et réfractaires techniques

Final Advanced Materials travaille avec différents types de composites et réfractaires techniques. Les matériaux peuvent avoir des liaisons organiques ou minérales, selon leur utilisation. Les composites techniques minéraux résisteront à des températures plus élevées que les composites techniques organiques.

Les composites techniques organiques, jusqu’à 500 °C

Notre gamme de composites techniques organiques comporte différents matériaux afin de répondre au mieux aux problématiques de terrain. Ces produits résistent jusqu’à maximum 500 °C en continu.

Les composites techniques organiques représentent les matériaux époxy, polyamide, phénolique ou silicone. Ils garantissent une isolation thermique et électrique parfaite et sont insensibles à l’arc électrique. Leur inflammabilité est contrôlable et leur mise en œuvre est idéale pour les applications où la tenue à la température, la stabilité dimensionnelle et la résistance mécanique sont indispensables. 

Ces matières sont non seulement résistantes mais aussi facilement usinable. Le travail mécanique se réalise facilement avec un outillage conventionnel.

Époxy, jusqu’à 350 °C

L’époxy, ou polyépoxydes, est une résine fabriquée par polymérisation de monomères époxyde avec un durcisseur. Le durcissement se produit sous l’effet de la chaleur. Ce matériau est souvent utilisé sous forme de composite à colle ou peinture.

  • E-6000 : Ce produit combine une faible conductivité thermique (0,25 W.m-1.K-1) à une faible densité, ce qui permet la réalisation de pièces isolantes plus fines et moins lourdes. Il résiste à 220 °C en température continu et 320 °C en pointe. Il est stratifié à base de mat de verre et de résine époxy de couleur jaune-blanc. Il résiste bien aux agents chimiques.

  • E-60 : Ce produit est mécaniquement et thermiquement plus performant que le E-6000 mais moins performant en isolation thermique. Il résiste à 260 °C en température continue et 330 °C en pointe. Il est stratifié à base de roving de verre et de résine époxy de couleur grises.

Mica-silicone MC5000-HT, jusqu’à 700 °C

Le mica est un minéral formé principalement de silicate d’aluminium et de potassium. Il se caractérise par sa structure feuilletée typique de la famille des phyllosilicates, son éclat métallique et sa grande résistance à la chaleur. Les propriétés et l’homogénéité des micas en font des candidats idéaux pour des applications d’isolation thermique. Les produits en mica assurent une résistance mécanique et une tenue à la compression élevée même à haute température. Ils résistent très bien aux flammes ainsi qu’à l’arc et à l’érosion électrique. Le mica MC5000-HT est composé à 90 % de mica phlogopite et à 10 % de liant silicone. Il résiste à 700 °C en continu. Les plaques en mica peuvent être utilisées en remplacement des produits contenant de l’amiante.

Attention : il est nécessaire de comprimer le MC5000-HT entre deux plaques ou brides. La contrainte mécanique évitera qu’il ne s’effrite sous l’effet de la température car le liant silicone se dégrade au-delà de 300 °C et un remplacement de la pièce est alors nécessaire après démontage.

Les composites techniques minéraux, au-delà de 500 °C

Notre gamme de composites techniques à base de liaisons minérales comporte différents matériaux afin de répondre au mieux aux problématiques de terrain. Ces produits résistent jusqu’à une température maximum de 2 000 °C. 

La tenue en température d’un matériau est généralement inversement proportionnelle à sa densité, à sa tenue mécanique et à son usinabilité.

Silicate de calcium, jusqu’à 1 000 °C

Le silicate de calcium est une poudre de composition Ca2SiO4. Ce produit est essentiellement utilisé pour ses excellentes propriétés à haute température. Sous forme de bloc, le silicate de calcium peut facilement être scié, biseauté, percé, vissé et usiné avec des machines spécialisées, ou même à l’aide d’outils et de techniques traditionnelles de menuiserie. L’installation de découpe doit comporter un équipement d’aspiration de poussières. Le silicate de calcium est un matériau à faible densité, de couleur blanche. Il n’a pas d’odeur et ne présente pas de risque connu pour la santé. Ses dérivés sont appréciés pour leur faible conductivité thermique, leur haute résistance à la chaleur et leur faible retrait dimensionnel.

Nanoporeux de silice, jusqu’à 1 050 °C

Le nanoporeux de silice tire ses origines de la recherche appliquée aux nanostructures céramiques. C’est un produit isolant très léger dont le coefficient de conduction thermique est extrêmement bas. Il est principalement composé de silice, à laquelle s’ajoutent des opacifiant qui servent à minimiser les radiations infrarouges. Le nanoporeux de silice est ininflammable et est noté A1 dans le classement au feu européen Euroclasse. Il est insensible aux chocs thermiques. Il doit être protégé des liquides qui peuvent détruire sa structure nanoporeuse. Il est possible de protéger ce matériau avec différents emballages afin d’en faciliter l’utilisation et la maintenance. Du film PE ou des feuilles d’aluminium peuvent par exemple être utilisés. Cet emballage le protège aussi contre la moisissure.

Le Nano T Ultra peut être stocké indéfiniment dans un environnement sec. Il peut résister à l’humidité si la condensation est évitée.

Zircone type ZYC et ZYZ, jusqu’à 1 700 °C

Les plaques et tubes de type ZYC et ZYZ offrent une solution rigide et réfractaire à des applications d'isolation thermique dans des conditions extrêmes. Ces produits sont composés de fibres de zircone stabilisées à l'oxyde d'yttrium. Le matériau est uniformément lié, ce qui permet l'usinage de formes complexes à des tolérances élevées.

SIZAL®, jusqu’à 1 800 °C

L’alumine en fibre ou en microsphère permet la fabrication du SIZAL®. Cette gamme de produits est idéale pour des applications d’isolation thermique jusqu’à 1 800 °C.

  • SIZAL®CELL : Disponible sous forme de plaques en microsphères non-cancérogènes. Ces produits sont dépourvus de liant et ne dégazent donc pas.

  • SIZAL®BOARD : Disponible sous forme de plaques rigides. Ces produits se composent de silice et d’alumine, liés par un liant inorganique. Une version traitée à haute température est également disponible : le traitement thermique permet de brûler les traces de liant et d’éviter tout dégazage lors de la première montée en température.

Zircone type ZYFB et FBD , jusqu’à 2 200 °C

Les fibres ZYBF et FBD sont le résultat du procédé Zircar qui reproduit la structure physique brute d'une fibre organique dans une structure en fibre céramique par microphagie. Généralement, cette fibre a un diamètre de 6 à 10 μ et une surface extérieure dentelée. Toutes les fibres de zircone sont stabilisées avec environ 10 % en poids d’oxyde d’yttrium. Il stabilise la structure quadratique de la zircone en empêchant la transformation du cristal monoclinique en cristal quadratique ce qui a normalement lieu à 1 170 °C dans la zircone pure non stabilisée ou partiellement stabilisée. Cette transition indésirable provoque un changement de volume de l'ordre de 11 % au niveau de la taille de la cellule unitaire du cristal, ce qui peut provoquer des microfissures ainsi qu’une réduction de la résistance physique.

  • La ZYFB est un semi-conducteur électrique à température élevée. Cette conductivité résulte des différentes valences de Zr +4 et d’Y +3 : vers 750 °C, les ions d'oxygène sont incités à circuler à travers la structure de la zircone stabilisée. Ce phénomène est le fondement des capteurs d'oxygène à base de zircone.

  • La FBD : Le FBD dispose d'une bonne stabilité dimensionnelle jusqu'à 2 000 °C et peut être utilisé à des températures plus élevées si l’application supporte un frittage. Il est fritté à haute température et est fortement lié, ce qui garantit une utilisation quasiment exempte de poussière. Cette forte liaison permet également un usinage avec des tolérances serrées, en utilisant de l’outillage conventionnel.

Les composites techniques en fibre de zircone sont disponibles sous forme de plaques, disques ou tubes, en trois densités différentes.



Les grandeurs physiques de cette documentation sont données à titre indicatif et ne représentent en aucun cas un engagement contractuel. Merci de consulter notre service technique pour tout renseignement complémentaire.

Composites techniques usinables (387.24k)

Fiche technique des composites techniques usinables.


Composite nanoporeux de silice Nano T Ultra

Issu de la recherche appliquée aux nano structures céramiques, le nano poreux de silice est un produit isolant très léger. Le Nano T-Ultra est plus performant que les matériaux isolants conventionnels tels que les fibres minérales et briques réfractaires.
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Composite silicate de calcium

Le silicate de calcium sous forme de bloc peut être facilement usiné à l'aide d'outils traditionnels. Final Advanced Materials propose une gamme variée de produits composites aux propriétés différentes. Ce produit s'adapte facilement à vos besoins.
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Composite Sizal® Board

SIZAL®BOARD est un isolant rigide haute température composé de fibre polycristalline de mullite. Ce composite technique haute gamme structure du matériau est très homogène et garantit une qualité sans shot, idéale pour des applications de précision.
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Composite Sizal®Cell

SIZAL®CELL est une gamme de produits isolants non-fibreux ultra légers, fabriqués à partir de microsphères d’alumine. Ce composite isolant est destiné à des applications jusqu'à 1800°C. Il a d'excellentes propriétés isolantes et mécaniques.
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Composites mica-silicone

Les plaques en mica ont une très bonne conductivité thermique. Elles peuvent êtres utilisées en remplacement des produits contenant de l’amiante. Elles sont notamment utilisées dans l'industrie du verre, la distribution de gaz et les presses à forger.
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Composites verre-époxy

Les composites verre-époxy assurent une isolation thermique parfaite. Final Advanced Materials usine des composites technique à base de verre et d'époxy. Nous proposons ces produits composites en plaques prêtes à l'emploi pour vos conceptions.
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Composites zircone FBD

Les composites techniques FBD en fibre de zircone sont efficaces jusqu’à 2200°C. Un usinage avec des tolérances serrées est possible sans outils particuliers. Nous proposons une gamme de plaque d’isolation thermique pour les températures extrêmes.
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Composites zircone ZYC et ZYZ

Les composites ZYC et ZYZ en fibre de zircone sont disponibles en plaques et en tubes. De nature rigide et réfractaire, ils sont idéaux pour une exposition jusqu' 2 200 °C. La fibre de zircone est le résultat du procédé Zircar.
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Composites zircone ZYFB

Les composites techniques ZYFB en fibre de zircone résistent à de très hautes températures: jusqu'à 2 200 °C en pointe. Ils se composent zircone stabilisées à l'oxyde d'yttrium. Deux densités sont disponibles pour l'article ZYBF: le ZYFB-3 et le ZYFB-6.
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