Fabrication additive par fusion au laser sélective (SLM) d'alliages à base de fer et de Ti. Processus-microstructure - propriétés mécaniques et magnétiques.

par Shuohong Gao

Projet de thèse en Matériaux

Sous la direction de Nour-Eddine Fenineche.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; Dijon ; Belfort) , en partenariat avec Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (laboratoire) et de PMDM - Procédés Métallurgiques, Durabilité, Matériaux (equipe de recherche) depuis le 01-09-2018 .


  • Résumé

    La fabrication additive (AM) est le processus consistant à assembler des matériaux pour créer des objets à partir de données de modèle 3D,généralement une couche à la fois,par opposition à des méthodologies de fabrication soustractives,telles que l'usinage traditionnel. Sur le plan métallurgique,le SLM implique une cinétique de fusion-solidification rapide sur des zones de fusion réduites (<1 mm), ce qui conduit à la formation de microstructures très spécifiques. Lorsque le processus n'est pas bien optimisé, des défauts tels que des porosités ou des fissures apparaissent. Les conditions de formation des microstructures et des défauts ainsi que leur impact sur les propriétés mécaniques et magnétiques des pièces sont encore insuffisamment connues.En outre, la dilatation et la contraction non uniformes du matériau au cours du cycle thermique entraînent des contraintes résiduelles et une distorsion. Afin de mieux comprendre les performances thermo-mécaniques du procédé AM, une étude basée sur la simulation sera développée dans cette thèse.Le but de ce travail est de montrer que les contraintes résiduelles et les distorsions peuvent être réduites en utilisant des paramètres et des séquences de dépôt optimisés.

  • Titre traduit

    Additive Manufacturing by selective laser melting (SLM) of Iron and Ti-based alloys. Process - microstructure- mechanical and magnetic properties.


  • Résumé

    Additive Manufacturing (AM) is the process of joining materials to make objects from 3D model data, usually layer upon layer, as opposed to subtractive manufacturing methodologies, such as traditional machining. On a metallurgical level, the SLM involves fast fusion-solidification kinetics on reduced melting zones (<1 mm), which lead to the formation of very specific microstructures. When the process is not well optimized, defects such as porosities or cracks appear. The conditions of formation of the microstructures and defects and their impact on the mechanical and magnetic properties of the parts are still insufficiently known. Also, The non-uniform expansion and contraction of the material during the thermal cycle results in residual stresses and distortion. To obtain a better understanding of the thermo-mechanical performance of the AM process, a study based on simulation will be developped in this thesis.The aim of this work is to show that the residual stresses and the distortions are possible to be reduced using optimised deposition parameters and sequences