[Partage ton expérience 8/10] Comment frottent les matériaux lorsqu’on les hyper-déforment ?

Chloé Franoux, après un diplôme d’ingénieur à l’école nationale d’ingénieurs de Metz, a commencé un doctorat avec un financement ministériel au laboratoire LEM3 en novembre 2019.

Sa thèse est encadrée par Sylvain Philippon et Roxane Massion et les travaux portent sur l’influence du frottement dans les procédés d’hyper-déformations. Les procédés d’hyper-déformation sont utilisés pour obtenir des matériaux à grains ultrafins en couplant de très grandes déformations plastiques à des vitesses de déplacement très faibles. Le frottement est un élément clé pour ces procédés de mise en forme.

Il est donc important de maitriser leurs interactions afin d’être capable d’augmenter ou de diminuer le frottement dans certains procédés. Ces dernières années, une collaboration entre deux départements (IMPACT et T-PRIOM) du LEM3 a permis de concevoir un premier prototype de tribomètre afin de mesurer les coefficients de frottement dans des conditions d’essais représentatives des procédés d’hyper-déformation. Les résultats obtenus depuis 2012 à l’aide de ce tribomètre spécifique montrent que l’évolution du coefficient de frottement est fortement influencée par la pression normale et la rugosité de l’interface de contact.

Néanmoins ces résultats ont été obtenus pour des déplacements relativement faibles et pour un seul couple de matériaux (acier AISI 6F7/acier IF). L’objectif de la thèse consiste dans un premier temps à améliorer l’équipement actuel ou à développer un nouvel équipement permettant de reproduire des conditions similaires (confinement, pression, rugosité, vitesse et température) à celles existantes lors de l’extrusion de l’échantillon (cuivre, aluminium, magnésium, titane…) dans la matrice des procédés d’hyper-déformation. Les résultats obtenus permettront de définir une loi d’évolution du frottement en tenant compte des paramètres principaux. Dans un deuxième temps, cette loi sera implémentée lors de la simulation numérique du procédé d’hyper-déformation à l’aide du code de calcul Abaqus.

La vidéo est disponible au lien suivant sur notre chaine YouTube.