Usinage assisté par laser CO2 de l'acier XC42 : contribution à l'étude de l'interaction laser-métal et du transfert thermique dans le métal

par Lijuan Fan

Thèse de doctorat en Physique appliquée

Sous la direction de Annie Tarrats.


  • Résumé

    Ce mémoire a pour but d'étudier le transfert énergétique dans l'usinage assiste par laser CO2 de l'acier XC42. Deux phénomènes principaux sont discutés: interaction laser-métal et transfert thermique dans le métal. En ce qui concerne l'interaction laser-métal, nous avons présenté le mécanisme de cette interaction et quelques paramètres influant sur l'absorptivité. En particulier, l'absorptivité de l'acier XC42 est déterminée par une simulation numérique basée sur la courbe limite de fusion expérimentale. Pour une surface rectifiée de rugosité moyenne arithmétique 0,34 m, l'absorptivité de l'acier XC42 est de vingt pour cent. Par comparaison de la profondeur affectée thermiquement de deux états de surface: surface brute d'usinage, dont la rugosité moyenne arithmétique est de 0,84 m, et surface rectifiée-sablée, dont la rugosité moyenne arithmétique est de 0,85 m, nous trouvons que l'absorptivité de l'acier pour la surface rectifiée-sablée est plus de 3 fois celle pour la surface brute d'usinage. L’amélioration du rendement énergétique par récupération d'une partie du faisceau laser diffuse dans l'espace a aussi été mise en évidence. Pour le transfert thermique dans le métal, nous avons montré quelques résultats analytiques simples et intéressants. Il apparait que le champ de température, obtenu pour une source ponctuelle de puissance constante en translation dans un milieu semi-infini adiabatique, peut être considéré comme une première approximation du champ de température au voisinage de l'outil dans l'U. A. L. A partir de ce champ de température et des résultats expérimentaux sur la réduction des efforts de coupe, nous avons établi des courbes réduction des efforts de coupe-température, à partir desquelles il devient possible de prévoir la réduction des efforts de coupe pour d'autres conditions expérimentales

  • Titre traduit

    CO2 laser assisted machining on the steel XC42: contribution to the study of laser-metal interaction and of thermal transfer in the metal


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Informations

  • Détails : 1 vol. (156 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. (34 réf.)

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 55788
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