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Prédiction de la polymération et des propriétés mécaniques de pièces céramiques élaborées par stéréolithographie - Optimisation du procédé

(Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse consultable sur internet, en texte intégral. (Cette thèse n'est plus confidentielle depuis le28/11/2024)Accéder au(x) document(s) :
    • https://www.theses.fr/2019LIMO0111/abes
    • https://theses.hal.science/tel-05034091
    Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

Informations sur les contributeurs

Auteur
Tarabeux Justine
Date de soutenance
28-11-2019

Directeur(s) de thèse
Chartier Thierry - Pateloup Vincent
Président du jury
Hascoët Jean-Yves
Rapporteurs
Leriche Anne - Lalevée Jacques
Membres du jury
Michaud Philippe

Laboratoire
Institut de Recherche sur les CERamiques (Limoges ; 2012-....)
Ecole doctorale
Ecole doctorale Sciences et Ingénierie des Matériaux, Mécanique, Energétique (Poitiers)
Etablissement de soutenance
Limoges

Informations générales

Discipline
Matériaux Céramiques et Traitements de Surface
Classification
Physique,
Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres
Modèle Numérique de Simulation, Polymérisation, Module d’Young, Contrainte à la Rupture, Optimisation
Mots-clés
Stéréolithographie,
Matériaux -- Propriétés mécaniques,
Élasticité
Résumé :

Ces travaux de thèse portent sur la maîtrise des caractéristiques dimensionnelles et mécaniques de pièces céramiques obtenues par stéréolithographie. L’objectif est d’être capable de prédire ces caractéristiques afin d’obtenir des pièces conformes dès la première fabrication. La stratégie a été de développer un modèle de simulation numérique capable de prédire l’exposition, la profondeur et la demi-largeur de polymérisation, ainsi que le module d’Young des pièces crues obtenues en fonction des paramètres du procédé. Ce modèle numérique intègre le phénomène de diffusion et est calibré pour chaque système à l’aide d’essais expérimentaux. Afin de pouvoir accéder aux propriétés élastiques effectives des pièces crues, un modèle de simulation par calculs éléments finis couplé à la technique d’homogénéisation a été développé. Ce modèle a été validé en comparant les résultats obtenus par simulation et les valeurs de module d’Young déterminées expérimentalement. Le caractère isotrope des propriétés élastiques dans le plan perpendiculaire à la direction de construction des pièces a ainsi été démontré. Sur la base des données fournies par les modèles numériques, une approche d’optimisation du procédé a été mise en oeuvre pour l’obtention de pièces crues conformes. Ainsi, des expositions élevées sont à privilégier pour assurer la faisabilité de la fabrication, des expositions faibles pour assurer la haute qualité dimensionnelle des pièces et des expositions intermédiaires pour assurer une grande productivité. Les pièces denses ont ensuite été considérées. Les propriétés élastiques et la contrainte à la rupture ont été déterminées avec des mesures ultrasonores et des essais de flexion bi-axiale. Une tendance similaire entre l’exposition maximale globale et les propriétés mécaniques a été mise en évidence, i.e. plus l’exposition maximale globale est élevée, plus les valeurs de module d’Young et de contrainte à la rupture sont élevées. Le travail d’optimisation pour l’obtention de pièces frittées en alumine montre que les expositions élevées sont à privilégier pour assurer de bonnes propriétés mécaniques.

Informations techniques

Type de contenu
Text
Format
PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine
STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant
2019LIMO0111
Numéro national
2019LIMO0111

Pour citer cette thèse

Tarabeux Justine, Prédiction de la polymération et des propriétés mécaniques de pièces céramiques élaborées par stéréolithographie - Optimisation du procédé, thèse de doctorat, Limoges, Université de Limoges, 2019. Disponible sur https://aurore.unilim.fr/ori-oai-search/notice/view/2019LIMO0111