Soutenance de thèse – Gautier Doumenc “Fabrication additive arc-fil en alliage d’aluminium à durcissement structural AA6061 : relations procédé, microstructures et propriétés mécaniques.”

Gautier DOUMENC soutiendra sa thèse le 19 février 2021 à 10h00 à l’IUT de Saint Nazaire (Salle 17.200 – Bât 17) sur le sujet suivant :

“Fabrication additive arc-fil en alliage d’aluminium à durcissement structural AA6061 : relations procédé, microstructures et propriétés mécaniques.”

Résumé :

La fabrication additive ou l’impression 3D permet d’optimiser les performances d’une pièce, ainsi que son impact énergétique et environnemental. La fabrication additive arc-fil (WAAM) détient des taux de dépôts élevés et offre la possibilité de fabriquer des pièces de grandes dimensions à moindre coût. Les alliages d’aluminium à durcissement structural comme l’alliage 6061 sont largement utilisés pour les applications de structure en raison de leurs propriétés spécifiques élevées. Dans ce type d’alliages, les microstructures et les nanostructures sont fortement influencées par les principaux paramètres du procédé mis en oeuvre lors de l’élaboration. Ces paramètres déterminent également les performances mécaniques des pièces produites. Le développement récent d’une variante du procédé de dépôt Metal Inert Gas (MIG), basé sur un mode de transfert en court-circuit à faible énergie appelé Cold Metal Transfer® (CMT), a permis d’améliorer la soudabilité de certains alliages d’aluminium
Ce procédé a été utilisé avec succès pour produire des pièces en AA6061 exemptes de défauts avec différents paramètres du procédé et stratégies de dépôt. L’effet des paramètres du processus sur la santé matière et la géométrie des dépôts a été étudié. Avec des paramètres optimisés, les parois minces obtenues ont un faible taux de porosités et aucune fissuration à chaud n’a été observée. Les microstructures résultantes ont été analysées. L’état des précipitations a également été étudié. Les recherches sur les phases nanométriques ont montré que les pièces construites peuvent atteindre un état de précipitation T6 standard. Des tests mécaniques et des analyses de contraintes résiduelles (par diffraction des rayons X ou neutrons) ont été effectués, ils montrent que les propriétés mécaniques T6 standard sont retrouvées. En revanche, des contraintes de traction élevées ont été retrouvées dans les pièces construites. Ce travail se présente comme une participation au développement du concept WAAM et plus largement à l’impression 3D.

Composition du jury

Rapporteurs :

Mme Aude SIMAR, Professeure des Universités, Université catholique de Louvain
M. Damien FABREGUE, Professeur des Universités, INSA Lyon

Examinateurs :

M. Patrice PEYRE, Directeur de recherche, PIMM – CNRS
M. Frédéric DESCHAUX-BEAUME, Professeur des Universités, Université de Montpellier
M. Laurent COUTURIER, Maître de conférences, Université de Nantes

Directeur et co-directeur de thèse :

M. David GLOAGUEN, Professeur des Universités, Université de Nantes
M. Pascal PAILLARD, Professeur des Universités, Université de Nantes

Encadrant de thèse :

M. Bruno COURANT, Maître de Conférences, Université de Nantes