Contribution aux développements des procédés de micro-perçage à haut rapport de forme dans des matériaux aéronautiques

Le développement des micro-perçages profonds dans les alliages à base de nickel constitue une étape cruciale dans l'optimisation des aubes de turbines en aéronautique, notamment pour répondre aux exigences de réduction de la consommation de carburant. Cette thèse a pour objectif de déterminer la technologie de micro-perçage la plus adaptée pour maximiser la profondeur des perçages. Deux procédés de micro-perçage ont été étudiés par outil coupant et par électroérosion. Parallèlement, une approche numérique, couplant la méthode des éléments finis et la méthode SPH, a été développée pour simuler le processus d’évacuation des débris en micro-perçage par électroérosion. Les études sur le micro-perçage par outil coupant ont permis de réaliser des micro-cavités de 0,2 mm de diamètre avec un rapport de forme de 50:1 dans différents matériaux. Ce procédé se révèle pertinent pour l'usinage de matériaux non conducteurs, comme les céramiques ou les composites, qui ne peuvent pas être usinés par électroérosion. Cependant, l’électroérosion demeure le procédé le plus performant pour le micro-perçage de matériaux conducteurs, tels que ceux utilisés actuellement dans la fabrication des aubes de turbines. Concernant l’électroérosion, le procédé de micro-perçage a d’abord été optimisé à travers un plan d’expériences afin de répondre à une demande industrielle. Ensuite, une étude expérimentale inédite a été menée pour analyser les points limitants du procédé. Enfin, l’approche numérique mène à la détermination d’une géométrie d’électrode optimisée, améliorant l’évacuation des particules et réduisant l’usure des électrodes. Ce travail ouvre la voie vers des applications industrielles plus performantes dans le domaine de l’aéronautique et propose des perspectives d'amélioration des procédés de micro-usinage.