Contribution au développement d’une méthode de prédiction de la géométrie multi-échelle des pièces polies par tribofinition - Application au post-traitement de pièces en Inconel718 issues de fabrication addit.
Nous avons le plaisir de vous annoncer la soutenance de thèse Irati MALKORRA intitulée :
Contribution au développement d’une méthode de prédiction de la géométrie multi-échelle des pièces polies par tribofinition - Application au post-traitement de pièces en Inconel718 issues de fabrication additive SLM par le procédé de smuritropie.
Cette thèse a été réalisée dans le cadre d'un partenariat avec l'IRT M2P, au sein du laboratoire LTDS dans les locaux de l’Ecole Centrale de Lyon – ENISE.
La soutenance aura lieu le jeudi 9 décembre 2021 à 9h00 sur le site : 74 rue des aciéries à Saint-Etienne. En raison des contraintes sanitaires, l'accès à la salle de soutenance sera limité. Si vous souhaitez venir y assister en présentiel, je vous remercie de m’en informer afin de respecter la jauge.
Résumé des travaux
Ce travail de thèse se situe dans le contexte de la réduction de rugosité des pièces en Inconel718 issues de fabrication (procédé SLM) par la technique de smuritropie. L’objectif était de comprendre les mécanismes d’action des médias abrasifs sur les surfaces. En outre, la complexité et la haute valeur ajoutée des pièces issues de fabrication additive, associées à un contexte de production en petite série, implique un besoin prégnant de modélisation afin de prédire les conditions optimums de traitement. Par « optimum », on entend le besoin de prédire la baisse de rugosité (objectif principal et explicitement attendu) sans détériorer la forme de la pièce (objectif implicit). Hors les hauts niveaux de rugosité des pièces issues de SLM induisent des temps de traitement longs pour atteindre le niveau de rugosité spécifié. L’enjeu de l’application du procédé de smuritropie pour polir des pièces issues de SLM est donc en réalité un enjeu de prédiction de l’évolution de la forme des pièces.
Ainsi ce travail de thèse s’est focalisé sur le développement d’un outil de modélisation (à l’échelle macroscopique) de l’action d’un flux de média abrasif (assimilé à un milieu continu) autour d’une pièce à traiter. Des simulations ALE et CEL de cette interaction de type fluide/structure ont été développées. Pour alimenter ces simulations, une méthode de caractérisation des propriétés rhéologiques des médias a été proposée, en s’inspirant des techniques de la science des géomatériaux en génie civil. Cette méthode dite ‘essais triaxiaux’ a permis de montrer l’importance prédominante de la géométrie d'un média élémentaire sur le comportement rhéologique de la masse de média. De facto, la simulation de l’interaction, lors de l’écoulement de la masse de média autour de la pièce à traiter, a permis de quantifier l’effet du choix des médias sur l’action mécanique autour de la pièce (contraintes normales, contraintes tangentielles, vitesse de glissement). Ces paramètres physiques locaux ont permis de mettre en place une méthode de prédiction de l’évolution de la géométrie de la pièce (i.e. de l’usure de la pièce). A l’échelle mésoscopique, ces grandeurs physiques locales ont également permis de mieux comprendre les mécanismes d’action des médias en fonction de l’angle d’incidence sur la surface, et notamment de révéler si l’enlèvement de matière ou la déformation plastique dominaient. Ces travaux de thèse constituent un pas important vers une modélisation prédictive de l’évolution des formes et de la rugosité en tribofinition.
Vous trouverez un aperçu des travaux via cet article paru dans la revue International Journal of Machine Tools and Manufacture :
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0890695521000882