2023/01/18
Effet des paramètres de fabrication additive et de post-traitement sur les performances de l’acier maraging : étude de sensibilité, exploration, modélisation et optimisation de la technique de la fusion laser sélective et des post-traitements appliqués à l’acier maraging (C300)
Habassi, F. (2022). Effet des paramètres de fabrication additive et de post-traitement sur les performances de l’acier maraging : étude de sensibilité, exploration, modélisation et optimisation de la technique de la fusion laser sélective et des post-traitements appliqués à l’acier maraging (C300). Thèse.
La fusion sélective laser (SLM) est un procédé prometteur qui est en voie de développement grâce aux innovations techniques et aux travaux de recherches actives qui ont vu le jour dans les récentes années. L’acier maraging (C300), qui appartient à la gamme des métaux qui peuvent être mis en œuvre par la fabrication additive grâce à sa bonne imprimabilité, a été utilisé dans différents domaines, tels que l’outillage, le moulage, l’aérospatial, et l’industrie automobile, en raison de ses hautes caractéristiques mécaniques. Cependant, certaines limitations sont toujours là, y compris le coût de production, la nécessité de post-traitement des pièces telles que construites et les effets non encore maîtrisés des différents paramètres du processus et des caractéristiques de post-traitement thermique. C’est pourquoi la fusion sélective laser des aciers maraging fait toujours un sujet intéressant de recherche et développement. Néanmoins, beaucoup reste encore à faire pour perfectionner l’utilisation de la technique SLM pour la production des pièces complexes à haute résistance afin d’avoir un procédé rentable et efficace. Dans cette mémoire, l’influence de plusieurs traitements thermiques sur les différentes propriétés mécaniques des SLM-acier maraging (C300) ainsi que la sensibilité des ces propriétés mécaniques aux paramètres du procédé, spécialement la puissance laser, la vitesse de balayage, l’espace d’hachurage et la densité d’énergie laser, ont été examinées expérimentalement. À cet effet, plusieurs séries d’expériences ont été faites dans le cadre de la recherche en faisant varier les paramètres de SLM et de traitements thermiques pour disposer de données satisfaisantes pour pousser l’analyse en profondeur. Les paramètres de processus SLM et de traitement thermique ont été mesurés pour leur effet sur la formation de défauts, la microstructure et les propriétés mécaniques. Des outils statistiques tels que l’ANOVA sont utilisés pour cela, précédés d’une planification d’expérience faisant appel à la méthode Taguchi et un design factoriel complet. L’optimisation est faite à l’aide d’outils numériques qui sont des méthodes itératives et algorithmiques aidant à trouver les valeurs optimales. Les résultats de l’étude ont montré l’efficacité de cette approche en mettant en avant la sensibilité et l’apport des traitements thermiques en termes des performances mécaniques.