CHAPITRE 2-MÉTHODE EXPÉRIMENTALE ET
MODÈLE NUMÉRIQUE
L'intensité du faisceau laser à fibre
présente une distribution gaussienne typique. Les stratégies de
balayage laser impliquent une seule direction et un balayage ponctuel. Les
paramètres de traitement expérimental sont
énumérés ci-dessous dans le Tableau 2.1.
|
Puissance (W)
|
200
|
250
|
300
|
350
|
|
Vitesse de
balayage
|
Vs (mm.s-1)
|
Cordon
|
Vs (mm.s-1)
|
Cordon
|
Vs (mm.s-1)
|
Cordon
|
Vs (mm.s-1)
|
Cordon
|
|
200
|
S1/T1
|
250
|
S7/T7
|
300
|
S13/T13
|
350
|
S19/T19
|
|
400
|
S2/T2
|
500
|
S8/T8
|
600
|
S14/T14
|
700
|
S20/T20
|
|
500
|
S3/T3
|
625
|
S9/T9
|
750
|
S15/T15
|
875
|
S21/T21
|
|
667
|
S4/T4
|
833
|
S10/T10
|
1000
|
S16/T16
|
1167
|
S22/T22
|
|
1000
|
S5/T5
|
1250
|
S11/T11
|
1500
|
S17/T17
|
1750
|
S23/T23
|
|
2000
|
S6/T6
|
2500
|
S12/T12
|
3000
|
S18/T18
|
3500
|
S24/T24
|
Tableau 2-1: Conception de l'expérience
(DOE) pour les pistes à balayage unique
Des balayages simples ont été effectués
pour former des cordons uniques sur un substrat de plaque de base nu (sans
poudre) et une plaque de base avec une couche mince de 30 pm de poudre de
Ti-6Al-4V. Selon la conception factorielle de l'expérience (DOE)
où la taille du faisceau laser est Ö1 = 110 um, un total de
vingt-quatre pistes a été réalisé sur un substrat
nu (S1-20) et sur une couche de poudre (T1-20). Les particules de poudre
présentent une distribution de taille comprise entre 2 um (Ö10) et
36 um (90) avec un diamètre volumique moyen d'environ 13 um (Ö30).
Pour corréler les changements possibles des régimes de fusion
avec un paramètre énergétique fiable, une densité
d'énergie volumique (DEV) est calculée pour chaque condition
expérimentale comme suit :
4 P
DEV= (1)
1101 2 vs
Avec la vitesse de balayage (vs), la
puissance incidente (P) et le diamètre du faisceau (Öl). Certaines
conditions de procédé présentées dans le tableau 1
ont été choisies de manière à obtenir des plages de
DEV similaires. Afin d'étudier la morphologie du bain de fusion, chaque
piste a été sectionnée à trois endroits
(début, milieu et fin) pour une profondeur et une largeur moyenne. Les
coupes transversales ont ensuite été montées dans une
résine thermodurcissable, broyées jusqu'à 1200 à
l'aide de papiers abrasifs métallographiques, polies et finalement
gravées à l'aide d'une solution de Kroll entre 10 et 15 secondes
pour l'imagerie par microscopie optique et l'analyse d'image des Fidji (Image
J).
Comme le montre la Figure 2.2, trois dimensions principales
peuvent être mesurées à partir de la section transversale
des voies : (i) la hauteur de la zone apparente Happ, (ii) la
profondeur de la zone refondue HRZ et (iii) la largeur de la
perle eapp. La zone apparente (AZ) définit la zone
au-dessus de la surface de la plaque de construction ou de la couche
précédente dans le cas d'une fabrication couche par couche tandis
que la zone refondue (RZ) est la zone où
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MASTER II-LABORATOIRE SCIENCES DES
MATÉRIAUX
KOND NGUE PIERRE GÉRARD DAREL
(c)2021
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