Test de résistance mécanique sur inox 316 Imprimé en SLM

Dans le cadre du projet IN2P3 i3Dmétal des essais de tractions on été réalisés sur des éprouvettes inox 316 issue de fabrication additive ainsi que des éprouvettes issues de fabrication standard .

Les éprouvettes de fabrication additive selon le procédé SLM1 ont été produite par trois fournisseur différentes, et prélevées selon trois directions par rapport à la direction de fabrication : horizontale, verticale et inclinée à 45°.

Les éprouvettes issus de fabrication standard ont été prélevé dans des plaques par découpe à fil.

1. Le procédé SLM (Selective Laser Melting), consiste à fondre successivement des couches poudres métalliques dans une chambre sous atmosphère contrôlée, pour fabriquer en 3D des pièces mécaniques aux géométries complexes. Ce procédé fait partie de la famille des procédés de fabrication additive sur lit de poudres.

Standard :    4 éprouvettes

SLM :             36 éprouvettes (9/fournisseurs=> 3 par directions).

Pour chacune des directions, horizontale, verticale et inclinée, 3 éprouvettes sont utilisées sauf évidement pour les éprouvettes standards.

Machine de traction MTS MH30 150kN.

Extensomètre de 25mm de longueur initiale, extensible jusqu’à 13,8mm

Logiciel d’acquisition TesWork 4

Le pilotage de l’essai est fait à vitesse de traverse à 2mm/min constante durant tout l’essai.

La vitesse moyenne en résultat est comprise entre 8.10-4 et 1.10-3 s-1 conformément à la norme NF EN ISO 6892 – 1.

Le constat que nous faisons de nos résultats est que pour l’inox issu de fabrication additive, la limite élastique selon la direction verticale est en générale moins élevée que pour les autres directions.

Cependant la limite élastique d’inox FA reste toujours nettement supérieur à celle de l’inox 316 standard.

La limite élastique inox 316 standard est comprise entre 220 à 240 MPa.

Nos essais avec des 316 FA nous indique une Rp02 de 315MPa au minimum

La limite à rupture pour un 316 standard est comprise entre 530 et 730MPa.

La limite à rupture 316 FA de nos essais est légèrement inférieure comprise de 530 à 700 MPa.

Dans une première approche, la conception des pièces pour fabrication additive en inox 316L semble donc pouvoir être menée en utilisant les caractéristiques matériaux standard de l’inox 316.

Dans notre cas, nous pourrions considérer une limite élastique de 315MPa, soit supérieur de 100MPa à la valeur habituellement utiliser.

Si l’on dispose des caractéristiques mécaniques fiables de l’inox 316 issue de FA qui sera effectivement utilisé (Même machine, paramètres, origine des poudres, orientation…), il est possible de prendre en considération des propriétés spécifiques supérieures.

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