Étude de la densification de pièces d'acier inoxydable 316L produites via le procédé de dépôt de matière fondue métallique

Details

Supervisors

Simar, Aude ; Herman, Benoît

Faculty

Ecole polytechnique de Louvain

Degree label

Master [120] : ingénieur civil électromécanicien, à finalité spécialisée: mécatronique

Abstract

L’amélioration de la densification des pièces imprimées via le procédé de dépôt de matière fondue métallique constitue une avancée significative dans la production de pièces métalliques plus denses et plus économiques. Ce travail a porté sur l’étude de la fabrication additive en utilisant le filament Ultrafuse 316L de BASF, avec pour objectif principal l’analyse et l’optimisation des paramètres d’impression sur l’imprimante Raise3D Pro 2 Plus. L’influence de divers paramètres, tels que la vitesse d’impression, le débit, la vitesse d’alimentation du filament, le chevauchement des contours, et l’angle de remplissage, sur la densité des pièces vertes ont été étudiés. Les pièces produites, sous forme de parallélépipèdes et d’éprouvettes de traction, ont permis de mener plusieurs tests, notamment sur leur adhérence au plateau d’impression. L’analyse des pièces a été réalisée à l’aide de la tomographie et de la méthode d’Ar- chimède pour la densité, ainsi qu’avec un microscope optique digital pour l’observation des surfaces. Différents procédés de déliantage ont été explorés, notamment le déliantage chimique et thermique. Le déliantage chimique, utilisant l’acide nitrique et l’hexafluoroiso- propanol, a montré de bons résultats, mais la manipulation des échantillons a entraîné des pertes de matière. Le déliantage thermique, quant à lui, a révélé qu’une température de 500 °C permettait de dégrader complètement les liants. Des tests en capsules ont été infructueux en raison d’une pression excessive, mais ont mis en évidence que réduire la vitesse de chauffe améliore le maintien de la géométrie des pièces. Les pièces frittées ont été soumises à des tests de traction, démontrant que l’optimisa- tion des paramètres d’impression améliore les propriétés mécaniques. L’observation des faciès de rupture a permis de mieux comprendre les mécanismes de défaillance. En somme, cette étude a montré que l’optimisation des paramètres et du déliantage dans la fabrication additive à partir du filament Ultrafuse 316L permet d’améliorer la qualité et la faisabilité des pièces pour diverses applications.