Thèse soutenue

Étude expérimentale et numérique de la coulée basse-pression de l'alliage de magnésium RZ5 dans des moules en sable imprimés en 3D
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Auteur / Autrice : Antonin Sanitas
Direction : Mohamed El MansoriMarie Bedel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie mécanique - procédés de fabrication
Date : Soutenance le 19/12/2017
Etablissement(s) : Paris, ENSAM
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Mechanics surfaces and materials processing (MSMP) - Mechanics surfaces and materials processing
Jury : Président / Présidente : Etienne Patoor
Examinateurs / Examinatrices : Mohamed El Mansori, Marie Bedel, Satish Bukkapatnam, Emmanuel Mermoz, Pierre Maret
Rapporteurs / Rapporteuses : Charles-André Gandin, Mirentxu Dubar

Mots clés

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Résumé

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L'utilisation d'alliages de magnésium est d'un intérêt majeur pour l’allègement des structures dans le domaine aéronautique. Leur principal inconvénient est leur forte oxydation rendant leur coulée hasardeuse. Aujourd'hui, l’association de la simulation numérique avec les procédés automatisés d'impression 3D de moule en sable et de coulée Basse-Pression (BP) promet l’amélioration de la robustesse de fabrication tout en limitant les itérations à l’échelle industrielles. Toutefois, ces méthodes récentes souffrent d’un manque de données sur la préparation et la génération des défauts lors du remplissage des alliages comme le RZ5.Dans ce travail, après avoir défini dans quelle mesure les règles métiers actuelles de préparation des alliages Mg-Zr sont adaptées au procédé BP, des essais de coulabilité expérimentaux à l’échelle industrielle ont été développés. L’analyse des données expérimentales et de simulations numériques des écoulements permettent d’établir des modèles analytiques de prédiction du risque inclusions d’oxydes et de malvenue. Ces modèles sont utilisés pour proposer une cartographie du procédé limitant les défauts de remplissage, et pour définir une méthodologie de conception des grappes de coulée spécifique à la BP appliquée sur une pièce industrielle en RZ5.