Optimisation de la formulation et du post-traitement de matériaux type inox pour la fabrication rapide

L'objectif principal de ce travail de fin d'étude est l'amélioration des propriétés mécaniques d'une pièce réalisée par le procédé de prototypage rapide Optoform. Ce procédé réalise des pièces par polymérisation via laser de différentes couches de pâte. Cette pâte est composée d'une résine réactive et d'une poudre métallique (inox 316 L). Les pièces sont ensuite déliantées puis frittées suivant un cycle de températures adapté à la composition de la pâte. La théorie comprend une introduction à la métallurgie des poudres, aux divers aciers inoxydables. Le comportement rhéologique de la pâte y est décrit ainsi que les critères de sélection des ratio de la poudre bimodale. Une étude des mécanismes de frittage nous permettra de prédire le comportement au frittage des granulométries sélectionnées. Afin d'améliorer les caractéristiques mécaniques des pièces réalisées, nous avons opté pour l'utilisation d'une poudre bimodale donnant une meilleur densification. Cette poudre bimodale permet également l'automatisation du procédé Optoform pour les pâtes ayant un taux de charge de 59% de poudre 316 L. Les essais comprendront des mises en oeuvre et de polymérisation de la pâte sur Optoform, des cycles de frittage à diverses températures pour déterminer la température optimale au point de vue des caractéristiques mécaniques de la pièce. Des micrographies viendront confirmer cette évolution. En fonction des caractéristiques mécaniques obtenues après frittage, et lors de la mise en oeuvre sur l'Optoform, nous choisironsun ratio granulométrique de 2.5 formé de 85% de 20-53 µm et 15% de 16 µm pour un taux de charge de 59%. Le TFE décrit également une mise en oeuvre de pièces simples par moule substituant la fabrication par Optoform. Des coefficients de modélisation ont été établis suivant la granulométrie de la poudre et le cycle thermique utilisé.