Contact : Clément Keller
Les alliages métalliques élaborés par fabrication additive présentent des caractéristiques microstructurales différentes de leurs homologues obtenus par voie conventionnelle. Ainsi, il est important de comprendre l’influence de ces caractéristiques (texture cristallographique et morphologique, bains de fusion, précipitation et structure dendritique) sur les propriétés mécaniques et fonctionnelles au sens large. En effet, du fait de la dépendance de ces caractéristiques aux paramètres du procédé, cette connaissance précise du lien entre microstructure et propriétés permettra, en retour, d’optimiser ce procédé et d’améliorer la performance des pièces fabriquées.
Par ailleurs, lors de la conception des pièces, des voiles minces d’épaisseur faible (typiquement entre 300 μm et 1 mm) peuvent-être construits. Pour ces faibles dimensions, des modifications du comportement mécanique peuvent apparaître, soit par l’apparition d’effets d’échelles (effets de
surface, perte du caractère polycristallin) ou prédominance d’une zone de contour. L’étude de ces modifications, caractérisées lors de chargements mécaniques monotones ou cycliques, est primordiale pour assurer un dimensionnement fiable et alimenter le dialogue en vue de
l’optimisation topologique.
L’objectif de cette action collaborative est donc de mieux cerner l’influence de la microstructure initiale et de l’épaisseur des pièces sur le comportement mécanique du 316L obtenu en fusion laser sur lit de poudre. Deux séries d’échantillons ont d’ores et déjà été élaborées et disponibles pour analyse. La première série concerne des voiles minces d’épaisseurs différentes et la secondes des blocs élaborés avec différentes densité d’énergie (sur la base de variation de puissance, P, et vitesse, v, du laser) ayant pour but de varier les caractéristiques microstructurales.
Les échantillons à disposition sont :
- voiles minces de dimensions 80 x 20 mm ; épaisseurs : 0,4 ; 0,6 ; 0,8 ; 1 ; 2,5 et 5 mm. 5 échantillons par épaisseur (sauf 2,5 et 5 mm). Même stratégie de lasage avec contour pour tous les échantillons.
- 10 barreaux verticaux de 20x20x100 mm (pour usinage éprouvettes par électroérosion) : densité d’énergie : 43 J/mm3 (pour deux couples P, v), 54 J/mm3 (un couple P,v), 65 J/mm3 (pour deux couples P, v). 2 barreaux par condition de lasage.
- 25 barreaux verticaux de 10x10x65 mm (pour flexion trois points) :
densité d’énergie : 43 J/mm3 (deux couples P, v), 54 J/mm3 (un couple P,v), 65 J/mm3 (deux couples P, v) J/mm3. 5 barreaux par condition de lasage.
Possibilités d’analyses (non exhaustif, toute idée est la bienvenue) : - microstructurale : texture, précipitation, structure de dislocations (cellules/murs), défauts liés au procédé (porosité, défaut de fusion…), en surface, à cœur…
- mécanique : contraintes résiduelles, mécanismes de déformation plastique, ténacité, endommagement et rupture
- corrosion : milieu acide, salin…
Toutes les personnes intéressées peuvent me contacter (Clément Keller, GPM, 0232959865)