Soutenance de thèse – Vincent GILLET – “Revêtements de cuivre par projection à froid basse pression sur substrats d’aluminium texturés et composites PEEK/Carbone – Approche expérimentale et numérique”

Vincent GUILLET, doctorant au sein de l’équipe E3M du GeM, soutiendra sa thèse le 17 janvier 2018 à 9h30 à l’IUT de Saint-Nazaire sur le sujet suivant:

Revêtements de cuivre par projection à froid basse pression sur substrats d’aluminium texturés et composites PEEK/Carbone – Approche expérimentale et numérique

Résumé

Le Cold Spray Basse Pression est un procédé de projection thermique émergeant de plus en plus apprécié par les industriels pour sa simplicité, son faible coût et sa polyvalence.

Pour améliorer encore les caractéristiques des dépôts, des substrats en aluminium ont été préalablement texturés par laser, sous la forme de trous de dimensions variables répartis selon un motif régulier, avant d’être revêtus de cuivre. Une optimisation géométrique de la surface a alors permis d’augmenter l’adhérence de dépôts Cu/Al2O3 de +81% par rapport à un substrat brut. Ces résultats sont analysés, notamment à l’aide d’un modèle mathématique développé durant la thèse permettant de calculer l’augmentation de surface induite par la texturation. De plus, une caractérisation des contraintes résiduelles par DRX à travers l’épaisseur a mis en évidence l’uniformité des contraintes en compression dans le dépôt.

Dans un second temps, des dépôts de cuivre ont été réalisés sur des substrats en composite PEEK/Carbone. La nécessité d’avoir une couche de matrice organique à la surface du composite a été mise en évidence afin d’éviter une érosion du substrat et permettre la construction du dépôt. Une stratégie de projection basée sur une variation de la granulométrie des poudres en cours de projection a également été développée afin de réduire le taux de porosité et obtenir des dépôts conducteurs électriquement.

En complément de ce volet expérimental, un modèle numérique 3D en dynamique a été développé sur Abaqus/Explicit. Il permet d’étudier l’influence des paramètres de projection et de l’état de surface du substrat sur la déformation des particules lors de l’impact et les contraintes résiduelles induites.

Jury

Rapporteurs:

• Alain DENOIRJEAN, Directeur de recherche, Université de Limoges
• Manuel FRANÇOIS, Professeur, Université de Technologie de Troyes (UTT)

Examinatrice :

• Cécile LANGLADE, Professeur, Université de Belfort-Montbéliard (UTBM)

Invité :

• Pascal CASARI, Professeur, Université de Nantes

Directeur de Thèse :

• Bruno COURANT, Maître de conférences HDR, Université de Nantes

Co-Directrice de Thèse :

• Sophie COSTIL, Maître de conférences HDR, Université Belfort-Montbéliard (UTBM)

Co-Encadrant de Thèse :

• Wolfgang KNAPP, Professeur associé, Université de Nantes, Fraunhofer ILT