Caractérisation thermomécanique du frittage de poudre d'acier 316L mise en forme par jet de liant

L'impression 3D par jet de liant permet la fabrication de pièces aux géométries complexes, dans un délai de temps très court. Son principe repose sur le dépôt successif de liant polymérique sur un lit de poudre métallique. Un traitement de déliantage, permettant l'élimination du liant, suivi d'un frittage permet la solidification de la pièce. L'absence de contrainte interne et d'usinage après impression en font les atouts majeurs de cette technique. Toutefois, en raison du taux important de porosités qu'elle induit, cette méthode n'est pour le moment pas recommandée pour des pièces destinées à de fortes sollicitations mécaniques. L'objectif général de ce mémoire de maîtrise est de caractériser la dégradation du liant et comprendre l'influence des paramètres de frittage, afin de cerner la fenêtre d'opération permettant la plus grande densité relative frittée pour la pièce métallique imprimée.

Abstract

3D binder jet printing allows for the manufacture of parts with complex geometries in a very short timeframe. Its principle is based on the successive deposition of a polymeric binder on a bed of metallic powder. A debinding treatment, allowing for the removal of the binder, followed by sintering, causes solidification of the part. The absence of internal stresses and the minimal machining requirement after printing are the major advantages of this technique. However, due to the high occurrence of porosities in this method, it is not currently recommended for parts subject to high mechanical stress. The general objectives of this master thesis are to characterize the degradation of the binder and to understand the influence of the sintering parameters, in order to define the operating window allowing for the highest relative sintered density for the printed metal part.