Modélisation, identification et simulation de la densification par diffusion solide des alliages métalliques et applications au frittage de poudres

International audienceA viscoplastic material model is firstly formulated for accounting the solid state sintering of metallic or ceramic powders. Then the proposed model is implemented into a commercial FE simulation code, then material and physical parameters are identified by comparison between experimental results and numerical ones, for different sintering experiments. The resulting identified model and the associated finite element procedure are then used for the simulation of 3D complex shapes, resulting from powder injection moulding process. The results obtained from 3D FE simulations accounting the effects of gravity, friction and initial heterogeneous powder volume fraction are in good agreement with the experimental ones, proving the validity of the proposed model and identification strategy.Un modèle de comportement de type viscoplastique est formulé pour représenter la densification par diffusion à l'état solide de poudres métalliques ou céramiques. Le modèle est ensuite implémenté dans un logiciel de simulation par élément finis, et ces paramètres de modèle sont identifiés par comparaison entre résultats expérimentaux et résultats de simulation obtenus sur des éprouvettes types des densification. Le modèle physique ainsi identifié, ainsi que la procédure de simulation par élément finis sont ensuite utilisés dans le cadre de simulation 3D de composants obtenus par moulage par injection de poudres en prenant en compte la gravité, le frottement, ainsi que la distribution initiale hétérogènes des poudres. Les résultats de simulation obtenus corroborent les résultats expérimentaux, validant ainsi que le modèle physique et la procédure de simulation