Caractérisation du champ thermique au sein des particules micrométriques soumises à un échange convectif pariétal lors de la fabrication additive par projection à froid.
Rija Nirina Raoelison1, ⋆, Essolé Padayodi2, Mohamed-Rabie Guechi1
⋆ : rija-nirina.raoelison@utbm.fr
1 Université de Bourgogne Franche-Comté - UTBM, Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne, UMR 6303 CNRS, 90100 Belfort, France.
2 Université de Bourgogne Franche-Comté - UTBM, ELLIADD, Pôle ERCOS, 90010 Belfort, France
Mots clés : Cold Spraying ; Poudres ; Température ; Temps caractéristique ; Modèles analytiques.
Résumé :
La projection à froid est une méthode de fabrication additive qui utilise un écoulement supersonique diphasique fluide/poudres micrométriques pour élaborer une structure par collision balistique. L’interaction thermique entre l’écoulement et les poudres affecte le processus de croissance additive de matière. Dans la littérature, on a recours généralement à la simulation numérique pour estimer la température des poudres à une position spatiale dans le jet en les considérant comme une phase discrète dont la température est supposée instantanément uniforme. On peut vérifier cette hypothèse à partir d’une comparaison de temps caractéristique correspondant au temps de résidence des poudres dans le jet lorsqu’elles parcourent des distances infinitésimales, et au temps d’établissement d’un gradient thermique quasi-uniforme au sein des poudres. L’écart significatif entre ces deux temps caractéristiques, pour des distances parcourues de l’ordre de la taille des poudres, montre que la notion de température uniforme instantanée n’est pas toujours vraie. C’est une notion subjective qui est valable en choisissant une unité de distance infinitésimale dx=1mm qui est en effet l’unité de référence dans la littérature pour simuler l’interaction écoulement/poudre. La solution analytique de la température en coordonnée radiale donne une corrélation analytique adimensionnelle indiquant des conditions paramétrées de température instantanément uniforme.
doi : https://doi.org/10.25855/SFT2020-083
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