Etude et compréhension du vieillissement, du recyclage et du traitement plasma d'une poudre d'alliage d'aluminium pour la fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre (L-PBF) – APR2-POWDER

L'objectif du projet "APR2-POWDER" est d’apporter des réponses à des problématiques industrielles majeures rencontrées dans le domaine de la fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre (L-PBF). Ces problématiques concernent le stockage des poudres réactives comme l’aluminium et le recyclage des poudres après fusion laser.

L’étude du stockage des poudres aluminium nécessite une approche scientifique plus fondamentale se basant sur l’observation et la compréhension les phénomènes qui se produisent à l'échelle de la surface des particules de la poudre aluminium. En effet, les poudres fines ont tendance à adsorber l’humidité ambiante provoquant des réactions chimiques avec la formation de composés de types oxydes et hydroxydes en surface des particules. L’effet du laser sur cette poudre peut induire divers problèmes dans les pièces produites, tels que l’élévation de la teneur en oxygène et/ou la formation de porosités hydrogène. Nous nous baserons sur les techniques de pointe de caractérisation de surface des particules afin de corréler les phénomènes micrométriques et nanométriques au comportement macroscopique de la poudre.

Une des innovations du projet est l’utilisation du traitement par plasma inductif des poudres afin d'améliorer l’état de surface des particules pour diminuer la prise d’humidité et faciliter le stockage. Nous nous appuierons aussi sur cette technique pour traiter les poudres utilisées lors de la fusion laser L-PBF afin de les reconditionner pour retrouver les spécifications initiales pour une réutilisation directe dans le cycle de fabrication.

En termes d'intérêt industriel, ce projet vise à proposer des méthodes optimales de stockage et de reconditionnement des poudres d'aluminium avec des contraintes techniques limitées (conditions de stockage et procédures de manipulation) et un impact environnemental réduit. L’utilisation du potentiel du traitement par plasma inductif pour le reconditionnement des poudres en vue d’une réutilisation directe constituera une nouvelle voie prometteuse pour le recyclage des poudres aluminium dans la fabrication additive L-PBF.