Quels traitements post-impression sont nécessaires pour les composants en AlSi10Mg fabriqués par SLM...
Détente des contraintes et traitement thermique
Les composants en AlSi10Mg fabriqués par SLM nécessitent un recuit immédiat de détente des contraintes à 300-350°C pour atténuer les contraintes résiduelles importantes accumulées lors des cycles thermiques rapides du processus d'impression. Cela empêche la déformation et les risques de fissuration. Pour les applications nécessitant des propriétés mécaniques optimisées, un traitement thermique T6 est généralement appliqué, consistant en une mise en solution à 500-540°C suivie d'une trempe rapide et d'un vieillissement artificiel. Ce traitement transforme la microstructure cellulaire fine de l'AlSi10Mg brut d'impression en une microstructure plus conventionnelle avec des particules de silicium sphéroïdisées, améliorant significativement la ductilité et la ténacité tout en maintenant de bonnes caractéristiques de résistance.
Compression isostatique à chaud pour applications critiques
Bien que moins courante que pour les superalliages, la Compression Isostatique à Chaud (CIC ou HIP) peut être bénéfique pour les composants en AlSi10Mg destinés à des applications de haute intégrité dans les secteurs de l'aérospatial et de l'automobile. Le HIP élimine efficacement la porosité interne et les cavités piégées par les gaz, améliorant la résistance à la fatigue et la ténacité à la rupture. Les paramètres du processus pour les alliages d'aluminium sont spécifiquement adaptés pour éviter une croissance excessive des grains ou une détérioration des propriétés mécaniques tout en atteignant une densification quasi complète.
Suppression des supports et finition de surface
La suppression des structures de support est une première étape critique du post-traitement mécanique, généralement réalisée à l'aide d'outils de coupe ou de scies à ruban. La surface brute d'impression SLM de l'AlSi10Mg contient des particules de poudre partiellement fondues et une rugosité de surface élevée qui agissent comme des concentrateurs de contraintes. Le grenaillage abrasif avec des billes de verre ou de l'oxyde d'aluminium est couramment utilisé pour nettoyer et lisser les surfaces générales. Pour les composants nécessitant une qualité de surface supérieure, comme ceux destinés aux applications aérospatiales, une finition par vibration ou un polissage par écoulement peuvent être employés pour obtenir des valeurs de rugosité plus faibles et réduire le risque d'amorçage de fissures de fatigue.
Usinage de précision et validation
Les surfaces fonctionnelles, les interfaces d'assemblage et les filetages nécessitent un usinage CNC de précision pour atteindre la précision dimensionnelle et un ajustement correct. Cet usinage est de préférence effectué après le traitement thermique pour assurer la stabilité dimensionnelle. La validation finale comprend des tests et analyses de matériaux pour vérifier les propriétés mécaniques, l'inspection dimensionnelle, et pour les composants critiques, des essais non destructifs tels que l'inspection par ressuage ou la tomographie par rayons X pour détecter les défauts internes.
