Base de connaissances

Selmi H.; Brousseau, J.; Caron-Guillemette G.; Goulet, S.; Desjardins, J.; Belzile, C. (2023). Weldability of 316L Parts Produced by Metal Additive Manufacturing. J. Manuf. Mater. Process. 2023, 7 (2), 71.

Les procédés de fabrication additive métallique (FA) ne sont plus limités aux applications de prototypage rapide; ils sont de plus en plus utilisés dans de nombreux domaines comme par exemple la production d’outils ou de produits finis. La capacité à concevoir des pièces à la demande caractérisées par leur précision, leur géométrie complexe, et ce en générant très peu de déchet fait partie des avantages de cette approche de fabrication. L’un des inconvénients de cette technique est le taux de productivité, car les pièces sont fabriquées couche par couche, ce qui augmente également le coût de production. De plus, même l’espace de travail est limité, en particulier pour la technique de fusion sur lit de poudre. Compte tenu de ces inconvénients et afin de garantir la rentabilité de ce procédé, celui-ci devrait être orienté vers la production de composants complexes ayant un volume limité et une conception adaptée à la fabrication additive. Une solution pour contourner ces inconvénients est de combiner le processus d’impression 3D avec des processus de fabrication conventionnels. Lors de la conception de produits, on peut choisir d’utiliser la fabrication additive pour créer localement des pièces complexes et les assembler avec des pièces produites par des procédés conventionnels. D’autre part, en raison de l’espace limité de la chambre d’impression de FA, il peut être nécessaire d’imprimer de grandes pièces en plusieurs petites pièces, puis de les assembler. Dans cette étude, le comportement mécanique de différentes pièces en acier inoxydable 316L produites par fusion laser sur lit de poudre (L-PBF), assemblées et soudées est testé. Cinq configurations sont étudiées : des échantillons FA non soudés, deux pièces FA soudées ensemble, une pièce FA et une pièce découpée au laser soudées ensemble, deux pièces découpées au laser soudées ensemble et des échantillons découpés au laser non soudés. Le soudage est effectué à l’aide du procédé de soudage à l’arc pulsé (GMAW-P). La résistance des échantillons est évaluée par des tests statiques et de fatigue. Les résultats démontrent que les pièces FA en 316L sont soudables, et que les propriétés de traction et de fatigue des composants fabriqués par L-PBF et soudés et des composants découpés au laser sont comparables. Le soudage GMAW-P a donné des résultats de fatigue plus faibles pour les composants FA que pour les autres configurations, mais la différence n’est pas importante. Il a été observé que les défauts de soudage peuvent avoir un impact direct sur les propriétés mécaniques.

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