Fabrication additive d’alliages magnétiques à faibles pertes par feuilletage 3D – FALSTAFF

FALSTAFF a pour objectif de fournir des briques technologiques conduisant à une limitation des pertes par courants de Foucault au sein de composants magnétiques et à une optimisation générale des performances magnétiques dans le domaine des hautes fréquences, amenant à une avancée majeure dans la conception des machines électriques à courant alternatif de hautes performances. Pour cela FALSTAFF explorera de nouvelles voies, innovantes, d’élaboration d’alliages ferromagnétiques, sous forme de composants feuilletés 3D, combinant structures magnétiques et isolantes. Deux méthodes, basées sur le procédé LBM ou DED, seront proposées, par voie poreuse ou association bi-matériaux. Dans cet objectif, le projet couvre, en un partenariat équilibré, l’ensemble des étapes de conception. Des poudres métalliques de deux compositions, Fe-6.5 %pds Si et Fe-Co-V, seront élaborées par atomisation (Lot 1). Des pièces tests feuilletées seront réalisées, en explorant différentes paramétries et stratégies de construction, et en intégrant les traitements thermiques (Lots 2 et 5). Une caractérisation poussée sera développée sur les composants, permettant d’analyser le lien entre paramétrie procédé et propriétés microstructurales, chimiques et mécaniques, ainsi que la survenue de défauts (Lot 3). En parallèle, une modélisation thermomécanique du procédé, couplée à une approche CAFE, sera réalisée, aux échelles méso- et macro-, permettant l’étude du développement des structures de grains en cours de construction, et les textures résultantes (Lot 4). Les couplages thermodynamiques amèneront à étudier les effets de compositions. Une caractérisation magnétique fine des pièces sera développée (Lot 5) et confrontée aux observations expérimentales et sorties des modèles. Les propriétés spécifiques aux alliages d’étude et stratégies de construction proposées seront ainsi déterminées. Des conditions d’élaboration maximisant les propriétés d’usage des structures feuilletés seront définies.