+ 2015 Mise en compression par impulsions électro magnétiques

EMP

Porteur du projet

Thibaut CHAISE LaMCoS INSA de Lyon

thibaut.chaise@nullinsa-lyon.fr

Laboratoire(s) membre(s)

Axe(s) de recherches

imag-projetEMP2015-grenaillage conventionnel

L’objectif de ce projet est la réalisation d’un prototype de mitigation de pièces mécaniques en acier ou alliage par procédé électro-magnétique pulsé. Cette technique assez récente est principalement utilisée aujourd’hui pour la mise en forme de tôles minces. L’idée consiste à utiliser une fréquence de courant induit supérieure, de l’ordre de plusieurs centaines de kHz ou lieu de quelques dizaines, afin d’activer les effets d’inertie qui deviennent prépondérants en chaque point du volume. L’énergie nécessaire est en revanche bien inférieure, de l’ordre du kJ comparé aux 10 à 50 kJ des procédés EMP de mise en forme. Ainsi il devient possible d’introduire des déformations plastiques – qui in fine produisent des contraintes résiduelles de compression – jusqu’à une profondeur de 10 mm ou plus pour des pièces épaisses. Le niveau de déformation plastique et la profondeur traitée seront pilotés par la fréquence du courant pulsée et l’énergie totale apportée à la pièce, le tout étant prédictible par simulation numérique. C’est ici le principal avantage par rapport aux procédés conventionnels (grenaillage, billage ultrasonore, galetage, etc.). Ce procédé devrait permettre de renforcer le matériau vis-à-vis de l’amorçage de fissures et de leur propagation. Il est aussi attendu une amélioration des propriétés électrochimiques liée à la manière dont les dislocations sont émises et se réarrangent.

A notre connaissance seul un brevet US a été récemment (2012) publié sur le sujet. Trois laboratoires Ingénierie@Lyon sont associés sur le sujet, le LaMCoS qui s’intéresse aux procédés innovants et la simulation numérique de ces procédés, Ampère spécialiste de l’électronique de puissance avec des compétences affirmées en électromagnétisme, et Mateis pour l’étude de la microstructure ainsi créée, le mouvement des dislocations et les propriétés électrochimiques. Les retombées attendues concernent les domaines industriels où des plaques épaisses sont assemblées, par exemple pour les enceintes sous pression, la construction navale ou l’énergie nucléaire.

Une ingénierie adaptée aux services des enjeux de nos partenaires

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