Thèse soutenue

Etude expérimentale et numérique du procédé de formage incrémental à chaud de tôles en titane
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Badreddine Saidi
Direction : Laurence Giraud-MoreauRachid Nasri
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matériaux, Mécanique, Optique et Nanotechnologie
Date : Soutenance le 27/07/2018
Etablissement(s) : Troyes en cotutelle avec École nationale d'ingénieurs de Tunis (Tunisie)
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Delaunay / ICD
Jury : Président / Présidente : Mohamed Soula
Examinateurs / Examinatrices : Rachid Nasri, Mohamed Soula, Tarak Ben Zineb, Tarek Hassine, Abel Cherouat
Rapporteurs / Rapporteuses : Tarak Ben Zineb, Tarek Hassine

Résumé

FR  |  
EN

Le formage incrémental est un procédé de mise en forme flexible, avec des outillages peu couteux. Il est adapté pour la réalisation de pièces à usage unique comme des prothèses ou implants personnalisés en titane. Mais les efforts de formage importants avec le titane limitent les possibilités de géométries. Une solution pour diminuer les efforts de formage consiste à réaliser ce formage à chaud.L’objectif de cette thèse était d’étudier numériquement et expérimentalement le formage incrémental à chaud de pièces en titane. Un nouveau dispositif expérimental à chaud basé sur l’utilisation de cartouches chauffantes est proposé. Une campagne d’essais expérimentaux à chaud est menée afin d’étudier l’effet de la température et de différents paramètres du procédé pour une pièce tronconique en titane (Ti-6Al-4V). On montre qu’à haute température les efforts de formage sont plus faibles, la formabilité est améliorée. A 450°C, on obtient un angle limite de formage de 57°. La simulation numérique du formage incrémental est effectuée avec ABAQUS à température ambiante puis à chaud. On montre l’impact de certains paramètres du procédé sur l’effort axial et l’épaisseur finale. Les valeurs optimums de ces paramètres sont déterminées à partir de plans d’expériences et des surfaces de réponse. La comparaison des résultats numériques et expérimentaux à chaud permet de valider le modèle numérique. On s’intéresse ensuite au formage incrémental à chaud d’une prothèse de crâne humain en titane en utilisant une approche d’ingénierie inverse