Les procédés de fabrication additive métalliques, en particulier ceux basés sur la fusion de lits de poudre et de dépôt sous énergie focalisée, ont grandement contribués au développement de nouveaux produits en alliage d'aluminium offrant de nouvelles caractéristiques ou fonctionnalités. Toutefois, le soudage de tels produit présente des difficultés diverses, qu'il s'agisse de les assembler entre aux ou avec d'autres composants produits de manière plus conventionnelle.
L'objet de cette étude fut donc d'évaluer la soudabilité des composants produits par fabrication additive, au moyen de procédés de soudage par fusion ou en phase solide. Les évolutions des microstructures et des caractéristiques mécaniques furent analysées et mirent en évidence un lien entre les méthodes de fabrication additive et de soudage employées.
Plus particulièrement, dans le cas de composants en alliage d'aluminium réalisés par fusion laser sur lit de poudre, les soudures effectuées par fusion révélèrent des niveaux de porosité très élevés, notamment dans la zone de liaison, portant évidemment préjudice aux propriétés mécaniques des assemblages. Ce ne fut en revanche quasiment pas le cas pour les assemblages réalisés en phase solide ; ces procédés se révélèrent même très bien adaptés à ces matériaux de base particuliers. Cependant, les procédés de soudage par fusion se caractérisèrent par une excellente stabilité et reproductibilité, comparable à ce qui est généralement obtenus avec des matériaux traditionnels. Le soudage par friction rotative des pièces réalisés par fabrication additive arc-fil présenta quant à lui des difficultés qui n'avait pas été anticipées : en raison de la différence de ductilité par rapport aux composants produits de manière conventionnelle, la fenêtre opératoire relative à l'effort optimal à appliquer entre les pièces s'avéra très étroite et incertaine.
L'ensemble des enseignements issus de cette étude furent confirmés par des examens métallographiques, des mesures de profils de dureté et des essais de traction et de pliage qui sont présentés en détail dans cet article.
- Auteur(s) : NUNES R., FAES K., VERLINDE W., PROBST F., DE. FREESE J., ARNHOLD J., DE. WAELE W., LEZAACK M.,
SIMAR A. - Affiliation(s) : Belgian Welding Institute, Gesellschaft für Schweißtechnik International mbH, Niederlassung SLV Munchen, TUM School of Engineering and Design, Technical University of Munich, Ghent University
- Pays : Belgique, Allemagne
- Source : Welding in the World, Vol.69, n°4, avril 2025, pp. 1003-1021 (19 pages) , en anglais
- Cote ISDOC : WW202504.1003-1021
