Fabrication Additive d'Alliage Aluminium Cuivre (FA-AAC)

 

Chercheur responsable

Mathieu Brochu, Université McGill

 

Domaine : Matériaux

Programme projet de recherche orientée en partenariat sur la production et la transformation de l'aluminium (2e concours)

Concours 2017-2018

Durée du projet : 3 ans

Budget total accordé au projet (incluant les FIR) : 295 275 $

Partenaire financier

  • Ministère de l'Économie, de la Science et de l'Innovation

Partenaire du projet

  • FusiA Impression 3D Metal Inc.

Équipe de recherche

  • Carl Blais, Université Laval
  • Alexandre Bois-Brochu, Centre de métallurgie du Québec

Les alliages d'aluminium (Al) ont été développés pour les procédés de fabrication traditionnels, tel que la fonderie, l'usinage, le forgeage, etc. Certains des alliages existants ont des comportements acceptables au niveau de leur coulabilité et de leur soudabilité (non sujet à la fissuration à chaud), donc permettant leur mise en oeuvre par fabrication additive (FA). Cependant, ce nombre d'alliages est très restreint; seulement deux au niveau commercial, soit AlSi10Mg et AlSi7Mg.

Objectifs

Ce projet vise à étudier l'optimisation en symbiose des interactions compétitives entre la qualité de la poudre, le procédé de FA de fusion laser sur lit de poudres (FL-LP) et les traitements thermiques développés pour les microstructures obtenues après FA pour deux alliages à durcissement structural basé sur le système Al-Cu, soit l'alliage 2219 (6.3Cu, 0.3Mn, 0.2Zr, 0.1V) et le A201 (5Cu, 0.3Mn, 0.3Mg, 0.35Ti). Le succès du projet sera mesuré par l'obtention d'une microstructure sans défaut, de propriétés mécaniques optimisées suite au traitement thermique et de la démonstration de l'intégration des résultats dans des études de cas.

Résultats attendus et retombées escomptées

Des travaux antécédents du Prof. Brochu ont déjà démontré qu'avec l'optimisation globale, les propriétés des pièces sont supérieures aux pièces où les étapes ont été optimisées indépendamment. Pour se faire, l'équipe de recherche inclue le Prof. Blais (expert en fabrication de poudres) et le Dr. Bois-Brochu (expert en traitements thermiques) qui seront significativement mis à contribution dans ce projet. FusiA, un important bureau d'impression métallique 3D possédant une certification de fabrication aérospatiale sera le partenaire industriel du projet. L'ajout de deux nouveaux alliages permettra d'ouvrir de nouvelles opportunités de fabrication. FA-AAC représente donc un effort important pour faire la démonstration industrielle que cette cohésion est instrumentale et contribuera à faire du Québec un pôle mondial de R&D, de production et d'utilisation d'alliages d'aluminium pour la FA par FL-LP.

Appel de propositions

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