devant le jury composé de :
– France CHABERT, Maitre de conférences ENIT, Tarbes – Rapporteur
– Sylvain MARINEL, Professeur ENSICAEN, Caen – Rapporteur
– Jean-Pierre HABAS, Professeur ICGM, Montpellier – Examinateur
– Philippe MIELE, Professeur ENSCM, IEM, Montpellier – Directeur de thèse
– Céline POCHAT-BOHATIER, Maitre de conférences IEM, Montpellier – Co-directeur de thèse
– Mirna BECHELANY, Ingénieur de recherche SAFRAN CERAMICS – Encadrant de thèse
– Amandine LORRIAUX, Ingénieur de recherche SAFRAN – Invitée
Résumé :
Ce travail entre dans un contexte de réduction de l’impact environnemental du transport aérien en développant des circuits de refroidissement d’aubes de turbine plus complexes à partir de noyaux céramiques de fonderie. Pour repousser la complexité géométrique de ces derniers tout en réduisant les temps de développement, ces travaux de thèse se sont consacrés au développement d’un procédé hybride. Celui-ci repose sur l’utilisation de moules sacrificiels fabriqués par impression 3D couplé au procédé gelcasting. Des résultats prometteurs ont été obtenus avec la production de pièces céramiques de différentes géométries. Toutefois, des défauts internes et de surface ont été observés par des analyses de tomographie. L’étude des propriétés mécaniques et structurelles des pièces vertes associée aux analyses de tomographie a permis d’émettre des hypothèses sur l’apparition de ces défauts. Les verrous restants sont liés au contrôle et à l’optimisation de chaque étape du procédé (remplissage des moules, gélification homogène, séchage), à la technologie d’impression 3D (résolution, état de surface) et au matériau des moules (propriétés thermiques, décochage).
Abstract:
This work takes place in an major project of reducing the environmental impact of air transport by developing more complex turbine blade cooling systems based on ceramic foundry cores. In order to postpone their geometrical complexity while reducing the development time, this thesis was devoted to the development of a hybrid process. This one is based on the use of sacrificial molds manufactured by 3D printing and the gelcasting process. Promising results were obtained with the production of ceramic parts of different geometries. However, internal and surface defects were observed by tomography analysis. The study of the mechanical and structural properties of the green parts associated with the tomography analysis allowed to hypothesize the formation of these defects. The remaining obstacles are related to the control and optimization of each step of the process (filling of the molds, homogeneous gelationand drying), the 3D printing technology (resolution and surface finish) and the mold material (thermal properties and demolding).
