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Mousses métalliques : structures stochastiques

20/11/2013

Ce projet fait suite, depuis 2005, à trois projets précédents sur le même thème qui ont conduit à de nombreuses publications, trois brevets, plusieurs enveloppes Soleau et plusieurs présentations à des congrès dont en 2011

Diffusion réalisée en 2011

Ce projet fait suite, depuis 2005, à trois projets précédents sur le même thème qui ont conduit à de nombreuses publications, trois brevets, plusieurs enveloppes Soleau et plusieurs présentations à des congrès dont en 2011 :

  • au Séminaire Vallée de l’aluminium (Chicoutimi, Québec, 10-12 mai 2011)
  • à METFOAM 2011 (Busan, Corée du sud, 18-21 septembre 2011)

Grâce aux travaux successifs menés sur les mousses métalliques, CTIF est dans la possibilité de fabriquer des pièces de fonderie contenant de telles structures, régulières ou aléatoires.

Des prototypes ont pu être réalisés pour plusieurs donneurs d’ordres notamment de l’automobile, dans les domaines de l’échange thermique, du crash et de la vibration.

Toutefois, des travaux complémentaires sont nécessaires pour optimiser les processus de fabrication.

Objectifs

Les travaux complémentaires menés par CTIF, dans la continuité des développements antérieurs sur les mousses stochastiques (et régulières), visent la mise au point d’un processus cohérent intégrant notamment l’élimination des précurseurs par des moyens mécanisés et industrialisables.
L’objectif est donc de trouver le, ou les matériaux, les mieux adaptés pour la fabrication et mise en forme des précurseurs constituant la préforme destinée à produire les mousses, limitant notamment les dégagements gazeux, générateurs de défauts internes lors de la coulée.

Travaux réalisés

Les essais portant sur 11 compositions différentes, avec deux tailles de précurseurs et suivant cinq modes d’infiltration ont permis de dégager une composition optimisée.

Une optimisation de la fabrication des précurseurs a été effectuée.

Pour valider le matériau, la coulée d’une pièce prototype a été réalisée.

Actuellement, les études portent sur l’agglomération des précurseurs pour fabriquer une préforme.

Points majeurs

Les études tomographiques réalisées sur les éprouvettes afin de déterminer le niveau de défauts présents à l’intérieur de la mousse d’aluminium en fonction du mode de coulée utilisé mettent en évidence que les meilleurs résultats sont obtenus lors de l’utilisation de la « thermique infinie ». On peut suspecter un phénomène de dilatation d’un gaz inclus dans le milieu poreux après l’infiltration de l’aluminium liquide.

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