L’entreprise Sintermat est une PME, basée à Venarey-Les-Laumes (Côte d’Or), spécialisée dans l’industrialisation du procédé de frittage Spark Plasma Sintering (SPS) pour l’élaboration de matériaux aux propriétés augmentées pour divers secteurs d’activités tels que le luxe, la défense, l’aéronautique ou encore l’industrie nucléaire.
Le principe du frittage SPS repose sur (1) l’application d’une charge uniaxiale et (2) le passage  d’un courant électrique à travers un assemblage conducteur. Le chauffage de la poudre se fait donc par effet joule et permet de densifier celle-ci rapidement et de manière homogène.
Le graphite est le matériau de référence pour les outillages et éléments du procédé SPS. En effet, il possède une excellente conductivité électrique et une très bonne conductivité thermique permettant ainsi un passage du courant sans résistance. De plus, il est thermostable jusqu’à 3000°C. Néanmoins, le graphite est un matériau onéreux et fragile : sensible aux chocs mécaniques et aux contraintes en flexion.

Dans ce contexte, le pré-dimensionnement des outillages (moules, pistons, entretoises…) pour le frittage est primordial afin d’assurer la tenue mécanique de ceux-ci tout en maintenant une répartition homogène de la pression et de la température sur les poudres à densifier de manière à limiter les gradients et ce quelle que soit la taille des échantillons (allant de 20mm à 400mm).
La maîtrise du changement d’échelle permettra de limiter les effets de gradients thermiques et est cohérent avec les dimensions des machines SPS disponibles chez les partenaires du projet, allant de 20mm à 300mm.

Le stage viendra donc en appui pour la conception et la réalisation des outillages.
Plus précisément, il s’agira de conduire dans un premier temps une recherche bibliographique et théorique sur les différentes méthodes de dimensionnements et de changement d’échelle (technique de l’ingénieur, cours mécaniques, nombres adimensionnels etc…) existantes.

La seconde étape de ce travail consistera, à s’appuyer sur notre code interne de tenue mécanique et d’analyse thermo-mécanique afin de mettre en place un protocole de vérification et de validation des outillages pour les petites dimensions (<100mm) puis à l’application et à l’adaptation du protocole pour le passage aux grandes dimensions (changement d’échelle)..