Optimisation des pertes dans un alliage ferromagnétique par insertion de couches isolantes obtenues par fabrication additive : Corrélation entre la microstructure et les propriétés magnétiques et mécaniques.

Optimization of losses in a ferromagnetic alloy by insertion of insulating layers obtained by additive manufacturing: Correlation between the microstructure and the magnetic and mechanical properties.

• Auteur / Autrice : Mohamed Arezki Amitouche
• Direction : Nour-Eddine Fenineche
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2023
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : PMDM - Procédés Métallurgiques, Durabilité, Matériaux
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de technologie de Belfort-Montbéliard (1999-....)

Mots clés

Mots clés libres

Alliages ferromagnétiques

Fabrication additive

Lpbf

Dmd

Pertes magnétiques

Ferromagnetic alloys

Additive manufacturing

Lpbf

Ded

Magnetic losses

Résumé

La fabrication additive (FA) a conduit à une révolution dans la conception mécanique en autorisant la réalisation de formes complexes tout en minimisant la matière nécessaire à la réalisation. Dans le domaine de la conception de machines électriques, la FA est encore peu développée mais de nombreux universitaires et industriels étudient ses multiples potentialités. En effet, les matériaux utilisés pour les composants ferromagnétiques, en anglais « iron core » sont majoritairement des empilements de tôles laminées isolées. La demande en machine de conversion d'énergie mécanique-électrique réversible est importante. On peut citer le cas de la propulsion des véhicules électriques qui demande une conversion d'énergie à faible pertes et forte puissance massique. Les pertes principales dans une machine électrique sont de deux ordres : (i) Pertes liées au passage du courant dans les conducteurs (pertes Joule) ; (ii) Pertes au sein des composants ferromagnétiques qui sont fortement liées à la vitesse de variation du champ magnétique au sein même du matériau.

Additive manufacturing (AM) has led to a revolution in mechanical design by allowing the production of complex shapes while minimizing the material required for production. In the field of electrical machine design, AM is still underdeveloped but many academics and industrialists are studying it multiple potentialities. Indeed, the materials used for ferromagnetic components, in English ''iron core'', are mainly stacks of insulated rolled sheets. The demand for reversible mechanical-electrical energy conversion machines is high. We can cite the case of the propulsion of electric vehicles which requires energy conversion with low losses and high specific power. The main losses in an electrical machine are of two types: (i) Losses linked to the passage of current in the conductors (Joule losses); (ii) Losses within ferromagnetic components which are strongly linked to the speed variation of the magnetic field within the material itself.