Encyclopedie de la recherche sur l'aluminium au Quebec - Edition 2014 | 页面 10

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CONFÉRENCES // LECTURES

Étude expérimentale et numérique de l’usinage à haute vitesse de AA6061-T6 et AA7075-T651
Pour maintenir sa compétitivité, l’industrie aéronautique demande de plus en plus des composants et pièces
mécaniques de haute performance fonctionnelle et ayant une durée de vie en service plus longue. L’amélioration de la
durée de vie en service d’une pièce usinée passe essentiellement par la maîtrise et le contrôle de l’intégrité de surface
de celle-ci. Le processus de mise en forme des pièces, l’usinage par exemple, peut modifier cette intégrité de surface :
fini de surface et/ou contraintes résiduelles.
Ainsi, la présente étude a pour objectif d’investiguer, expérimentalement et théoriquement le comportement en
usinage à grande vitesse de deux alliages d'aluminium (AA6061-T6 et AA7075-T651). Les résultats de cette recherche
ont montré que les puissances spécifiques de coupe sont comparables pour les deux alliages étudiés. Cependant,
l’alliage AA6061-T6 engendre des copeaux continus et des contraintes résiduelles de tension alliés à des efforts de
friction plus accentués comparé à l’alliage AA7075-T651, qui tend à générer des copeaux segmentés et des contraintes
résiduelles de compression. Ces résultats ont été corroborés par des simulations par éléments finis de l’usinage à
grande vitesse.
Experimental and numerical investigation of high speed machining of AA6061-T6 and AA7075-T651

Walid Jomaa
École de technologie supérieure
Victor Songmene
Philippe Bocher
École de technologies supérieure

To be competitive, the aeronautic industry is increasingly asking for mechanical components and parts with high
functional performance and longer in-service life. The improvement of the in-service life of components can be
achieved only by mastering and controlling the surface integrity of the manufactured parts. Manufacturing processes,
metal cutting for instance, can alter part surface integrity: surface finish and/or residual stresses.
Thus, the present study investigates, experimentally and theoretically, high speed machining behaviour during the
machining of two aluminum alloys (AA6061-T6 and AA7075-T651). The results of this research have shown that the
specific cutting energies were comparable for the two studied alloys. However, AA6061-T6 alloy generated continuous
chips and tensile residual stresses combined with pronounced friction forces compared to AA7075-T651 alloy, which
tends to generate segmented chips and compressive residual stresses. These results were corroborated by finite
element simulation of high speed machining.

Effet du procédé de Rhéomoulage et du couche SLS sur le comportement en fatigue de l’alliage
d’aluminium 357
Deux objectifs ont été ciblés pour cette étude : (1) Comparer le comportement en fatigue haute résistance de l’alliage
d’aluminium 357 préparé par deux procédés (Sw Enthalpy Equilibration Device (SEED) et Council for Scientific and Industrial
irl
Research (CSIR)) et (2) étudier l’effet de la ségrégation liquide sur la surface (SLS) sur le comportement en fatigue du
matériel produit par CSIR. Des éprouvettes rectangulaires fabriquées par des plaques de rhéomoulage ont été testées en
fatigue axiale à 4 différentes amplitudes avec un rapport de contrainte R=-1 et une fréquence de 20 Hz. Les résultats obtenus
pour l’éprouvette non-SLS montrent que les procédés SEED et CSIR produisent des matériaux de rhéomoulage comparables
en fatigue d’endurance (115 MPa à 107 cycles). Pour étudier l'effet de la ségrégation liquide, des éprouvettes avec une couche
de SLS d’environ 750 microns ont été testées. Selon les résultats, le SLS réduit la limite d’endurance de 5 % (110 MPa vs 115
MPa à 107 cycles). Pour les éprouvettes non-SLS, les fissures ont été amorcées sur des cavités de rétrécissement, des films
d’oxydes ou dans les globules alpha. En revanche, pour les éprouvettes avec SLS, l’initiation dans le globule alpha n’était pas
observée. Le mécanisme d’initiation de la fissure principale a été identifié comme étant l’incompatibilité de déformation
entre les régions caractérisées par une teneur élevée de silicium, comparé avec une région eutectique nominale. L’originalité
de ce travail réside dans l’analyse comparative rigoureuse de la performance en fatigue produite par 2 différents procédés
de rhéomoulage, mais testés dans un seul laboratoire. De plus, c’est la première r X