Soutenance de thèse d'Amaury JACQUOT

Composition du jury

    •    M. Yannick LE MAOULT : Institut Clément Ader UMR CNRS 5312 site d'Albi IMT Mines Albi - Directeur de thèse
    •    M. Philippe LE MASSON : Université Bretagne Sud - Rapporteur
    •    Mme Adriana SOVEJA : Université Toulouse 2 - Jean Jaurès - Co-directrice de thèse
    •    Mme Iryna TOMASHCHUK : IUT Le Creusot - Rapporteure
    •    Mme Séverine BOYER : Centre de Mise En Forme des Matériaux CEMEF - Mines Paris - Examinatrice
    •    M. Frédéric DESCHAUX-BEAUME : Université de Montpellier - Examinateur
    •    Mme Christine BOHER : Institut Clément Ader UMR CNRS 5312 site d'Albi IMT Mines Albi - Examinatrice
    •    M. Manuel MARCOUX : UT Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse - Co-encadrant de thèse
 

Résumé

Cette étude vise à étudier les mécanismes d’advections/convections qui se produisent lors du processus de fabrication additive L-PBF sur des matériaux différents. Plus spécifiquement pour cette recherche, un ensemble de matériaux qui ont des caractéristiques thermophysiques distinctes, mais qui ont l’avantage d’être parfaitement miscibles à haute température : — l’acier C35 (ou XC38) qui est un matériau usuellement utilisé pour l’outillage. — l’alliage de Cobalt-Chrome-Molybdène et un alliage adéquat pour les applications nécessitant de fortes caractéristiques en terme d’usure et de bonne tenue en température. Le premier aspect de cette étude se concentre sur la description de l’alliage de stellite, car il est très peu caractérisé en ce qui concerne ses caractéristiques thermiques, notamment à des températures élevées. L’utilisation des modèles numériques multiphysiques développés lors de cette étude permet d’accéder rapidement à une grande quantité d’informations sur le comportement de la zone fondue en fonction des paramètres de la machine FA L-PBF en se référant à un nombre de données de départ relativement restreint et à quelques hypothèses basiques. La modélisation multiphysique permet de reproduire la forme de la zone fondue, de visualiser les flux de métal liquide et de cartographier la répartition des différents éléments en tenant compte des résultats expérimentaux. Afin de mettre en oeuvre ces modèles de procédé de fabrication, nous utilisons le logiciel de simulation commercial COMSOL Multiphysics®. On a développé une série de modèles qui simulent les variations de température, les mouvements convectifs et le mélange des substances chimiques. Tous ces modèles permettent de prévoir les résultats des divers phénomènes induits en fonction des conditions opératoires.

Mots-clés

Fabrication additive, thermique, multi-physics approach, micro- fluidique, instrumentation, matériau métallique.