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Production d’échantillons de qualité optimisée en alliage d’aluminium

20/11/2013

Projet X1C2054
A ce jour, la méthode utilisée pour obtenir une qualité maîtrisée sur des échantillons destinés à de la caractérisation sur des séries constantes consiste à contourner la difficulté en rajoutant des contrôles pour éliminer les éprouvettes défectueuses.

Si le contrôle est relativement facile (par radiographie) pour ce qui concerne les soufflures, il est beaucoup plus délicat pour les oxydes (ressuages sur éprouvettes usinées) et est même parfois impossible (oxyde non débouchant).
Il s’agit ici de développer un moyen de coulée de capacité limitée destiné à la réalisation d’éprouvettes saines de référence pour la caractérisation d’un matériau, ou pour évaluer le remplissage de matériaux particuliers.
Une autre partie de l’étude consiste à fabriquer un défaut contrôlé dans cette matrice parfaitement saine.

Objectifs

Le projet a pour objectif d’obtenir une qualité optimisée, en utilisant les nouveaux outils de contrôle et notamment la tomographie. Il s’agit d’affiner le niveau de qualité jugé actuellement bon qui en réalité comporte encore des défauts non négligeables.

Le but de ce projet est donc d’obtenir, une maîtrise du remplissage (impossible à obtenir par un système gravitaire) et notamment de faibles vitesses de remplissage (< 0,5 m/s) nécessaires à une coulée non turbulente. L’enjeu est de mettre au point une solution technique permettant d’éliminer :

  • Les soufflures, générées par l’entraînement d’air du fait de vitesses excessives lors de la coulée
  • Les oxydes fabriqués lors de la coulée, pour les mêmes raisons que celles évoquées ci-dessus,
  • Les micro-retassures résiduelles découvertes par les nouveaux moyens de contrôles (tomographie) y compris dans les zones très proches de la masselotte.

Travaux réalisés

Une bibliographie portant sur la fabrication d’éprouvettes saines par voie de fonderie et la fabrication de défauts répétables et maîtrisés, a été réalisée.

Les travaux ont ensuite porté sur la mise au point d’un procédé optimisé visant la meilleure qualité possible pour obtenir des éprouvettes les plus saines possible. On a utilisé dans cette étape des outils de contrôle poussé (radio numérique, tomographie, scanner). A noter que si les outils sont très performants vis-à-vis de défauts de type soufflures ou micro-retassures, ils restent inefficaces avec les oxydes présents dans la matrice. La piste qui a été étudiée est la basse pression.

Points majeurs

Les études et la bibliographie réalisées ont permis de cibler la basse pression comme moyen de réalisation des éprouvettes. Les mises au point en basse pression sur des éprouvettes saines et avec défaut contrôlé seront poursuivies sur 2012.

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