Tenue en fatigue et optimisation de pièces ferroviaires obtenues par la fabrication additive

Ces travaux de thèse ont pour but d’examiner les capacités du procédé SLM (Selective Laser Melting) dans la production en petite quantités et à délais courts de pièces ferroviaires. Dans un premier temps, les paramètres du procédé SLM sont optimisés pour la production de pièces en acier 316L. La porosité des pièces est définie comme facteur principal de qualité en fin de fabrication. Ensuite, le matériau est caractérisé mécaniquement au moyen d’essais de traction et de flexion par choc. Des échantillons sont imprimés dans plusieurs direction afin d’évaluer l’anisotropie des propriétés mécaniques. Une méthode de criblage des paramètres est proposée pour éviter les défauts de fusion, basée sur des résultats de simulation précédents. Dans un deuxième temps, la tenue en fatigue du matériau est mesurée au moyen d’une série d’essais de fatigue en traction-compression. Plusieurs séries d’échantillons sont produites et soumises à des traitements de surface différents (usinage, électropolissage, grenaillage), afin d’étudier l’influence de l’état de surface sur la tenue en fatigue du matériau. Enfin, les méthodes et paramètres développées lors des travaux sont mis en œuvre dans la fabrication d’un lot de pièces ferroviaires.Ces travaux de thèse ont pour but d’examiner les capacités du procédé SLM (Selective Laser Melting) dans la production en petite quantités et à délais courts de pièces ferroviaires. Dans un premier temps, les paramètres du procédé SLM sont optimisés pour la production de pièces en acier 316L. La porosité des pièces est définie comme facteur principal de qualité en fin de fabrication. Ensuite, le matériau est caractérisé mécaniquement au moyen d’essais de traction et de flexion par choc. Des échantillons sont imprimés dans plusieurs direction afin d’évaluer l’anisotropie des propriétés mécaniques. Une méthode de criblage des paramètres est proposée pour éviter les défauts de fusion, basée sur des résultats de simulation précédents. Dans un deuxième temps, la tenue en fatigue du matériau est mesurée au moyen d’une série d’essais de fatigue en traction-compression. Plusieurs séries d’échantillons sont produites et soumises à des traitements de surface différents (usinage, électropolissage, grenaillage), afin d’étudier l’influence de l’état de surface sur la tenue en fatigue du matériau. Enfin, les méthodes et paramètres développées lors des travaux sont mis en œuvre dans la fabrication d’un lot de pièces ferroviaires.