ETUDE NUMERIQUE DE L’IMPACT DE PARTICULES SUR SUBSTRAT EN COLD SPRAY

Abstract

Dans ce mémoire on à étudié numérique par la méthode EF/VOF, l’impact et l’étalement de gouttelette d’aluminium sur substrat d’aluminium. Dans cette étude on s’intéresse à la modélisation et la simulation numérique de l’impact dynamique couple avec la solidification (thermique) des gouttelettes d’aluminium de 3,92 mm de diamètre impact avec une vitesse initiale de 3m/s sur un substrat Le modèle d’impact estime la dynamique d’écoulement et le passage lors de l’impact (d’étalement et de la solidification de la goutte)a l’aie du la méthode (VOF)couplé a un modèle de solidification.. Si on s’intéresse plus spécialement à la projection dynamique par gaz froid (cold spray) qui s’utilise, de plus en plus, dans de nombreux secteurs de l’industrie, grâce à sa capacité à déposer des poudres, le plus souvent métalliques, à haute vitesse (largement supersonique, en général), dans la formation de revêtements. Cette technique s’impose, depuis le début des années 2000, comme le chef de file des nouveaux procédés d’élaboration de revêtements à partir de poudre. Son principe repose sur le maintien des particules entièrement à l’état solide pendant leur projection ; leur densification, à l’impact sur le substrat, résultant de leur vitesse très élevée (potentiellement largement supersonique). La qualité de la densification dépend de la capacité des particules à se déformer plastiquement pour assurer leur bon empilement et l’établissement de liaisons entre elles. De ce fait, pour cette proposition de PFE, nous envisageons de donner une vue d’ensemble du cold spray en abordant les questions touchant la simulation numérique de l’impact de particule à l’état solide sur substrat superficiellement plastique, en utilisant la méthode VOF/EF