Développement du procédé de soudage par impulsion magnétique pour soudage hétérogène bimétallique et pour assemblage hybride métal / composite

Developement of magnetic pulse welding process for welding dissimilar materials and joining polymeric composites to metals

• Auteur / Autrice : Chady Khalil
• Direction : Guillaume Racineux, Christian Burtin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des Solides, des Matériaux, des structures et des surfaces
• Date : Soutenance le 22/10/2018
• Etablissement(s) : Ecole centrale de Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Binétruy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Racineux, Christian Burtin, Christophe Binétruy, Mohamed Rachik, Aude Simar, Marie-Noëlle Avettand-Fenoël, Yannick Amossé
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mohamed Rachik, Aude Simar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Automobiles -- Matériaux

Soudage

Mots clés libres

Soudage par impulsion magnétique

Soudage hétérogène

Assemblage multi-matériaux

Magnetic pulse welding

Dissimilar welding

Multi-material joining

Résumé

La réduction des émissions CO2 et l'amélioration de la performance restent toujours les grands objectifs de l'industrie automobile. Pour atteindre ces objectif, les équipementiers automobiles cherchent toujours à alléger les structures à travers l'emploie des matériaux hétérogènes qui a évolué au cours des dernières décennies où nous trouvons aujourd'hui à la fois des aciers doux, des aciers à très hautes résistances, des alliages légers tels que les alliages d'aluminium et de magnésium ainsi que des composites à fibre de verre ou de carbone. Cette tendance pose aujourd'hui plusieurs défis concernant à la fois l'assemblage bimétallique et l'assemblage hybride métal/composite. Les difficultés de réaliser ce type d’assemblage est lié surtout à la différence des propriétés mécaniques, thermiques et chimiques des divers matéiaux. Ces différences limitent l’utilisation des techniques d’assemblage traditionnelles, c’est-à-dire l’assemblage mécanique, le soudage par fusion et le collage, et nécessitent ainsi le développement de nouvelles solutions d’assemblage. Dans ce contexte, cette étude vise à répondre aux défis des soudages hétérogènes ainsi qu' à développer deux nouvelles solutions originales d'assemblage hybride métal/composite en utilisant le procédé de soudage par impulsion magnétique.

Reducing CO2 emissions and improving performance are still the main goals of the automotive industry. To achieve these objectives, automotive suppliers are still seeking to lighten the structures through the use of heterogeneous materials that have evolved in recent decades. We find today in one vehicle mild steels, very high strength steels, light alloys such as aluminum and magnesium alloys as well as fiber reinforces polymeric composites. The presence of dissimilar materials arises several challenges regarding both the heteregeneous metal assemblies and hybrid metal / composites assemblies. The differences in the mechanical, thermal and chemical properties of the various materials limit the use of traditional assembly techniques, i.e. mechanical assembly, fusion welding and adhesive bonding, and thus the development of new assembly solutions is required. In this context, this study aims to meet the challenges of heterogeneous metal welding and aims to develop two new original hybrid metal / composite assembly solutions using the magnetic pulse welding process.