Modélisation de la phase de compaction du procédé CIC à l'échelle mésoscopique

Ala Zouaghi (1) , Michel Bellet (1) , Yves Bienvenu (2) , Gilles Perrin (3) , Denis Cédat (3) , Marc Bernacki (1)

1 CEMEF - Centre de Mise en Forme des Matériaux
2 CDM - Centre des Matériaux
3 Centre Technique Areva

La Compaction Isostatique à Chaud (CIC ou Hot Isostatic Pressing HIP en anglais) est un procédé de compaction de poudre qui consiste à soumettre une enveloppe remplie de poudre à un traitement thermique sous pression isostatique. Dans ce procédé, la déformation viscoplastique des particules est un mécanisme prépondérant. Cependant, la compréhension de l'impact global des conditions aux limites thermo-mécaniques et de la granulométrie de poudre sur la microstructure obtenue après ce mécanisme n'est pas simple. Une méthode éléments finis basée sur l'utilisation de level-sets couplée avec une technique de remaillage est proposée afin de modéliser la déformation viscoplastique des particules de poudre à l'échelle mésoscopique sur un Volume Elémentaire Représentatif (VER). La méthode consiste à générer, dans un maillage éléments finis, un empilement de particules sphériques représenté implicitement par des fonctions level-set. Afin d'éviter un coût de calcul important, une adaptation de maillage est également effectuée au niveau des interfaces des particules pour les décrire correctement et gérer la forte discontinuité des propriétés physiques entre les deux sous-domaines (particules et espace inter-particulaire). Les résultats de ce travail sont présentés et discutés.

Mots clés: CIC; Compaction de poudre; fonction level-set; technique de remaillage; échelle mésoscopique

Domaines: Matériaux

Ala Zouaghi, Michel Bellet, Yves Bienvenu, Gilles Perrin, Denis Cédat, et al.. Modélisation de la phase de compaction du procédé CIC à l'échelle mésoscopique. 20ème Congrès Français de Mécanique, CFM 2011, Aug 2011, Besançon, France. 6 p. ⟨hal-00678252⟩