Modélisation multi-échelles et multi-physique de procédés chimiques et électrochimiques dédiés au parachèvement de pièces obtenues par fabrication additive.

par Aurélien Boucher

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Jean-Yves Hihn, Marie-Laure Doche et de Baptiste Fedi.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de École doctorale Carnot-Pasteur , en partenariat avec UTINAM - Univers, Temps-fréquence, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules (laboratoire) depuis le 18-12-2019 .


  • Résumé

    La fabrication additive permet de concevoir des pièces de géométries extrêmement complexes qu'il serait très difficile, voire, dans certains cas, impossible de réaliser par des méthodes conventionnelles. Cependant, les états de surface obtenus en fin de procédé d'impression 3D ne répondent pas aux spécifications fonctionnelles, en particulier en raison de leur forte rugosité. De fait, les pièces nécessitent d'être parachevées. Les procédés de parachèvement par attaque chimique et électrochimique présentent l'atout majeur d'être capable de traiter des pièces de géométries complexes, comme de petites dimensions, comparativement aux procédés tribologiques. Cependant, il est nécessaire d'uniformiser la distribution des concentrations comme celle des lignes de champs dans la cellule de traitement, afin d'aboutir à un résultat homogène sur l'ensemble des pièces. La capacité à modéliser ces procédés présente un enjeu important pour le groupe Safran dans le but de fiabiliser leur déploiement industriel, notamment par l'aide au développement d'outillages spécifiques. Ces procédés peuvent également être conçus comme une succession d'opérations afin d'atteindre l'état de surface final souhaité ; la simulation aura comme rôle d'aider à la mise au point de gammes complètes de traitement.

  • Titre traduit

    Multiscale and multiphysics modeling of chemical and electrochemical finishing processes of additive additive manufacturing part.


  • Résumé

    Additive manufacturing allow to design and to realize parts with complex geometries which were difficult, even impossible, to obtain by conventional means. Nevertheless, the final surface finish obtain at the end of the 3D printing process do not fit with specifications, particularly due to high roughness levels. Thus, an additional finishing step must be implemented. Chemical dissolution or electrochemical polishing are of great interest because they present as main advantages, comparatively to tribological ones, to be able to deal with small parts exhibiting high complex shapes. It is nonetheless necessary to act on the concentrations as well as uniformized the current distribution lines in the treatment cell, in order to optimize the effect of the finishing on the whole surface of the parts. The ability to provide a relevant simulation of the processing thanks to an accurate modelling is a major issue for the Safran group to ensure the industrial deployment, helping in the development of specific tools and operating parameters. These processes can be considered as a succession of unitary steps, in order to get the expected degree of surface state; and the simulation may be of great help in the design of the full treatment line-up.