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Lapouge, Pierre
Processes and Engineering in Mechanics and Materials
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Topics
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- 2024Comparison of Hardness and Residual Stresses in Multiline Laser Surface Hardening and Induction Hardening
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- 2023Measurement of powder bed oxygen content by image analysis in laser powder bed fusioncitations
- 2022Laser treatment of 430 ferritic stainless steel for enhanced mechanical propertiescitations
- 2022Microstructure Evolution and Mechanical Properties of AISI 430 Ferritic Stainless Steel Strengthened Through Laser Carburizationcitations
- 2021Analyse in-situ des éjections de matière au cours du procédé Laser-Powder Bed Fusion
- 2019Laser heat treatment of martensitic steel and dual-phase steel with high martensite contentcitations
- 2016Experimental study of irradiation creep in metals and alloys using both MEMS technology and charged particle irradiation
Places of action
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document
Analyse in-situ des éjections de matière au cours du procédé Laser-Powder Bed Fusion
Abstract
La fabrication additive (FA) décrit un ensemble de procédés permettant de fabriquer des objets physiques par ajout de matière, à partir d’un modèle 3D. Par rapport aux procédés de fabrication classiques, elle offre une plus grande liberté de conception tout en faisant des économies de matière. Le procédé Laser-Powder Bed Fusion (L-PBF), aussi appelé Laser Beam Melting (LBM) ou encore Selective Laser Melting (SLM), est aujourd’hui la technologie de FA métallique la plus répandue. Il permet d’élaborer des pièces par fusion de couches successives de poudres. Au cours du procédé L-PBF, l’interaction entre le laser et le lit de poudre est extrêmement courte. Cela induit des comportements hydrodynamiques complexes, sources d’instabilités. Ces instabilités peuvent se traduire par des éjections de métal liquide (appelées « éjectas »), qui créent des défauts en retombant sur le lit de poudre. Ce phénomène complexe implique les mouvements du bain liquide mais aussi la vaporisation du métal. Ces travaux portent sur l’étude de ces éjections de matière dans le cas d’alliages d’aluminium en L-PBF. Pour ce faire, un banc instrumenté recréant les conditions de fabrication du procédé est employé. Ce dispositif simplifié permet d’observer l’interaction laser-matière au plus près. La fusion de mono-cordons sur lit de poudre est enregistrée à l’aide de caméras rapides. Après traitement de ces enregistrements, les éjectas sont quantifiés et analysés. Des essais sont réalisés sur plusieurs matériaux métalliques, en utilisant plusieurs jeux de paramètres. Les premiers résultats soulignent des disparités de comportement en fonction des matériaux ou de l’énergie apportée.