19/04/2013 - Soutenance de thèse de Denis Defauchy

Denis DEFAUCHY soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :
Simulation du procédé de fabrication directe de pièces thermoplastiques par fusion laser de poudre

Le Vendredi 19 avril 2013
à 13h30 en Amphi Bézier
Arts et Métiers ParisTech
151, Boulevard de l’Hôpital
75013 Paris

Directeur de thèse : Gilles REGNIER
Co-encadrement de la thèse : Patrice PEYRE

 

Jury
Luc CHEVALIER, Professeur des Universités, Université de Marne la Vallée, MSME, Rapporteur
Fabrice SCHMIDT, Professeur des Universités, Ecole des Mines d’Albi-Carmaux, ICA-Albi, Rapporteur
Francisco CHINESTA, Professeur des Universités, Ecole Centrale de Nantes, GeM, Examinateur
Amine AMMAR, Professeur des Universités, Arts et Métiers Paritech, LAMPA, Examinateur
Gilles SURDON, Docteur, Dassault Aviation, Centre de développement exloratoire, Examinateur
Gilles REGNIER, Professeur des Universités, Arts et Métiers Paritech, PIMM, Examinateur
Patrice PEYRE, Directeur de Recherche CNRS, Arts et Métiers Paritech, PIMM, Examinateur

 

Résumé : Le procédé de fabrication directe de pièces thermoplastiques est un procédé innovant qui permet de créer sans outillage, à partir d’une modélisation géométrique numérique, des pièces de géométrie complexe en quelques heures. La fabrication dite additive est réalisée par étalement successif de couches de poudre thermoplastique de quelques dizaines de microns, dont une partie est fondue sous rayonnement laser et refroidie lentement afin de permettre la densification de la poudre par diffusion de l’air emprisonné. La résistance mécanique finale du matériau dépend fortement de cette densification. Un grand nombre de paramètres procédé et matériau influencent les mécanismes physiques mis en jeu qui sont contrôlés par la thermique du procédé. La clé de la maîtrise de ce procédé réside dans la parfaite maîtrise de la thermique du lit de poudre. Cette étude a pour objectif de modéliser le procédé de fabrication directe de pièces thermoplastiques haute température de type PEEK. Dans un premier temps, une simulation microscopique de la fusion laser d’un lit de poudre préchauffé et de la coalescence des grains est développée à l’aide de la méthode C-NEM implémentée sur le logiciel Matlab. Les cycles thermiques, la densification et le soudage des grains sont étudiés en fonction des paramètres matériau et procédé. Dans un second temps, l’étude de la thermique d’une couche de poudre à l’état liquide refroidie par apport d’une nouvelle couche de poudre par-dessus est menée à l’aide d’un logiciel éléments finis commercial. L’objectif est de définir les conditions d’étalement permettant au polymère fondu de rester à l’état liquide.

 

Mots clés : fusion, laser, sélective, simulation, frittage, poudre, thermoplastique, coalescence, densification, polymère.