CHAPITRE 2-MÉTHODE EXPÉRIMENTALE ET
MODÈLE NUMÉRIQUE
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Propriétés du Ti-6Al-4V
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Symboles
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Propriétés
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Valeurs
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Références
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Tb (K)
|
Température du point d'ébullition
|
3315
|
[79]
|
|
|
???? (Kg.m-3)
|
Densité du liquide au point d'ébullition
|
3780
|
[80],[81],[82]
|
|
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TL (K)
|
Température de Liquidus
|
1928
|
[83]
|
|
|
TS (K)
|
Température de Solidus
|
1878
|
[83]
|
|
????(W.m-1.K-1)
|
Conductivité thermique du solide
|
21
|
[84]
|
|
????(J. Kg-1. K-1)
|
Chaleur spécifique du liquide au point
d'ébullition
|
730
|
[85]
|
???? (W.m-1. K-1)
|
Conductivité thermique du liquide au
point
d'ébullition
|
29
|
[86]
|
|
|
|
???? (W.m-1. K-1)
|
Conductivité thermique du liquide
|
29
|
[87], [88]
|
|
|
???? (J. Kg-1. K-1)
|
Chaleur spécifique du solide
|
670
|
[89]
|
|
|
???? (J. Kg-1. K-1)
|
Chaleur spécifique du liquide
|
730
|
[89]
|
|
???? (Kg.m-3)
|
Densité du solide
|
4420
|
[90]
|
|
|
|
???? (Kg.m-3)
|
Densité du liquide
|
3920
|
[90]
|
|
|
??
|
Coefficient d'absorption laser
|
0.5
|
[90]
|
|
|
???? (J.K-1)
|
Chaleur latente de fusion
|
3×105
|
[90]
|
|
|
???? (J.K-1)
|
Chaleur latente d'évaporation
|
9.8×106
|
[90]
|
|
|
???? (N.m-1. s-1)
|
Tension superficielle
|
1.47
|
[90]
|
|
|
???? (N.m-1. s-1)
|
Tension superficielle au point d'ébullition
|
0.01
|
/
|
|
???? (Pa. s)
|
Viscosité dynamique
|
6x10-3
|
[89]
|
|
|
Propriétés thermo-physiques de
l'argon
|
|
???? (Kg.m-3)
|
Densité de gaz
|
1.67
|
/
|
|
???? (Pa. s)
|
Viscosité dynamique
|
2.1×105
|
[83]
|
|
|
???? (J. Kg-1. K-1)
|
Chaleur spécifique
|
520
|
/
|
|
?? ?? (W.m-1. K1)
|
Conductivité thermique
|
0.0163
|
/
|
Tableau 2-2: Propriétés
thermo-physiques utilisées pour les simulations
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MODÈLE NUMÉRIQUE
2.4 Conclusion
Le chapitre 2 a été consacré aux
différents travaux expérimentaux et numériques
menés dans le cadre de cette étude.
Les travaux expérimentaux ont consisté
grâce à une machine de fusion sur lit de poudre Concept Laser M2
Dual à fabriquer des cordons unitaires sous différents
paramètres de puissance laser et de vitesse de balayage comme
décrit par le tableau 2.1 dans le but d'étudier l'influence des
paramètres considéré sur la topologie des pièces
obtenues en SLM. Ces paramètres ont été choisi de
manière à obtenir des plages similaires en terme de
densité d'énergie volumique du laser (Équation 1). Au
cours de ces travaux, deux cas ont été envisagé : celui du
substrat sans lit de poudre et celui du substrat avec lit de poudre fait
à partir de l'alliage de Ti6Al4V. Ainsi pour chacun de ces cas, un total
de 24 cordons unitaires a été réalisé.
Les travaux numériques ont porté sur la
simulation du procédé SLM avec pour objectif de prédire la
morphologie et la microstructure finale d'ne pièces d'une part et
d'autres part d'étudier l'influence des caractéristiques du
processus telles que la puissance laser, la vitesse de balayage et la
densité d'énergie volumique afin d'améliorer la
compréhension de ce procédé de fabrication. Pour ces
études de simulation, le module melting (module de fusion) de
fabrication additive ESI du fournisseur de logiciel commercial ESI Group a
été utilisé.
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