Soutenance de thèse de Antonin SANITAS

19/12/2017

Étude expérimentale et numérique de la coulée basse-pression de l'alliage de magnésium RZ5 dans des moules en sable imprimés en 3D

 

La fabrication compétitive des pièces structurales en alliages magnésium passe par une maîtrise de la physique de la coulée au niveau du procédé d'élaboration en fonderie LPSC. Cette maîtrise globale constituera particulièrement la contribution scientifique et technique de ce projet de thèse. Il est en effet malaisé d'appréhender la coulée de pièces structurales en alliages magnésium si l'on n'a pas décrit très complètement et sous l'éclairage original : - En quoi consiste la structure métallurgique standard LPSC en liaison avec les paramètres « process » de coulée ? - Comment ces structures sont susceptibles de se transformer, de se dégrader, d'interagir avec les moules et leurs spécifications géométriques, sous l'effet des sollicitations thermomécaniques de coulée ? L'objectif de ce programme de recherche est donc de proposer une méthodologie de coulée basse pression (LPSC) de pièce directe en magnésium. Il faudra ainsi dans un premier temps, à travers les essais de simulation (mesure thermophysique et caractérisation métallographique), corréler les résultats obtenus avec la qualité de la structure métallurgique ou la qualification de défauts caractéristiques qui devra être finement analysée pour comprendre et interpréter les effets des paramètres « process » de mise en œuvre et ventiler ainsi leur échelle d'intervention (i.e. échelle des défauts). Une deuxième corrélation produit/process sera également réalisée avec les essais de coulée instrumentée en lien avec les interactions avec les moules produits par fabrication directe (technologie impression 3D en sable imprégné). Enfin, un compromis élaboration/propriétés/structure/coulabilité devra être trouvé afin d'obtenir un produit technico-économique attrayant, rentable et commercialisable. A travers ce projet de thèse, le MSMP en partenariat avec Airbus Hélicoptères, Safran, ESI, Fonderie du Midi et DANIELSSON, mettront en place une stratégie d'analyse physique et multi échelle du matériau lors de la coulée, du produit et de sa géométrie afin d'optimiser les paramètres du procédé et de réduire la variabilité du process.

 

 

Mots clés : Basse-Pression, Fonderie, Coulée basse pression, Coulabilité, Magnésium – Alliages, Magnésium – Fonderie, Fonderie

 

Directeur de Thèse : Mohamed EL MansoriI Arts et Métiers ParisTech

Co-encadrants : Marie Bedel Arts et Métiers ParisTech, Nicolas CONIGLIO Arts et Métiers ParisTech

 

Le président du jury était Etienne Patoor.

Le jury était composé de Mohamed El ansori Arts et Métiers ParisTech, Marie Bedel Arts et Métiers ParisTech, Satish Bukkapatnam Professor, Director, TEES Institute, Emmanuel Mermoz Airbus Hélicopters, Pierre Maret.

Les rapporteurs étaient Charles-André Gandin Mines ParisTech, Mirentxu Duba