WO2020070453A1 - Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium - Google Patents

Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium

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WO2020070453A1
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Definitions

  • the technical field of the invention is a method of manufacturing an aluminum alloy part, using an additive manufacturing technique.
  • additive manufacturing techniques have developed. They consist in shaping a part by adding material, which is the opposite of machining techniques, which aim to remove material.
  • machining techniques which aim to remove material.
  • additive manufacturing is defined according to the French standard XP E67-001 as a "set of processes for manufacturing, layer by layer, by adding material, a physical object from a digital object".
  • ASTM F2792 January 2012 also defines additive manufacturing.
  • Different additive manufacturing methods are also defined and described in ISO / ASTM 17296-1.
  • the use of additive manufacturing to produce an aluminum part, with low porosity, has been described in document W02015006447.
  • the application of successive layers is generally carried out by application of a so-called filler material, then fusion or sintering of the filler material using an energy source of the laser beam, electronic beam, plasma torch type. or electric arc.
  • the thickness of each added layer is of the order of a few tens or hundreds of microns.
  • the Applicant has determined an alloy composition which, used in an additive manufacturing process, makes it possible to obtain parts with remarkable mechanical performance, without it being necessary to carry out heat treatments of the dissolution and quenching type. .
  • the parts used have interesting properties of thermal conductivity or electrical conductivity. This allows to diversify the possibilities of applications of these parts.
  • a first object of the invention is a method of manufacturing a part comprising the formation of successive metal layers, superimposed on each other, each layer being formed by the deposition of a filler metal, the filler metal being subjected to a supply of energy so as to enter into fusion and to constitute, by solidifying, said layer, the process being characterized in that the filler metal is an aluminum alloy comprising the following alloying elements (% in weight):
  • Fe 2% to 8%, and preferably 2% to 6%, more preferably 3 to 5%;
  • Zr 0.5% to 2.5% or 0.5 to 2% or 0.7 to 1.5%;
  • Mg optionally Mg: ⁇ 0.2%, preferably ⁇ 0.1% preferably ⁇ 0.05%;
  • alloying elements possibly other alloying elements ⁇ 0.1% individually and in total ⁇ 0.5%; impurities: ⁇ 0.05%, even ⁇ 0.01% individually, and in total ⁇ 0.15%;
  • the amount of Fe is greater than the amount of Zr.
  • alloying elements include, for example, Cr, V, Ti, Mn, Mo, W, Nb, Ta, Sc, Ni, Zn, Hf, Nd, Ce, Co, La, Ag, Li, Y, Yb , Er, Sn, In, Sb, Sr, Ba, Bi, Ca, P, B and / or mischmetal.
  • the composition of mischmetal is generally around 45 to 50% of cerium, 25% of lanthanum, 15 to 20% of neodymium and 5% of praseodymium. According to a variant of the present invention, there is no voluntary addition of Zn, in particular due to the fact that it evaporates during the SLM process.
  • the alloy is not an AA7xxx type alloy.
  • the process can include the following characteristics, taken in isolation or in technically feasible combinations:
  • the alloy does not contain Cr, V, Mn, Ti, Mo, or according to a mass fraction of less than 500 ppm, 300 ppm, 200 ppm, or even less than 100 ppm;
  • the mass fraction of each other alloying element is less than 500 ppm, or even 300 ppm, or even 200 ppm, or even 100 ppm;
  • the mass fraction of Zr is strictly less than 0.5%, or even 0.2% or even 0.05%; the mass fraction of Si is strictly less than 0.5%, or even 0.2% or even 0.05%;
  • Each layer can in particular describe a pattern defined from a digital model.
  • the process may include, following the formation of the layers, an application of at least one heat treatment.
  • the heat treatment can be or include tempering or annealing, which can for example be carried out at a temperature preferably between 200 ° C. and 500 ° C.
  • the heat treatment can then be carried out:
  • the duration of the heat treatment is preferably between 0.1 and 5 hours.
  • the heat treatment can also include dissolving and quenching, even if it is preferred to avoid them. It can also include hot isostatic compression. According to an advantageous embodiment, the method does not include quenching following the formation of the layers or the heat treatment. Thus, preferably, the process does not include steps of dissolving followed by quenching.
  • the filler metal comes from a filler wire, the exposure of which to a heat source, for example an electric arc, results in a localized melting followed by solidification, so as to form a solid layer.
  • the filler metal takes the form of a powder, the exposure of which to a beam of light or of charged particles results in a localized melting followed by solidification, so as to form a solid layer.
  • a second object of the invention is a metal part, obtained after application of a method according to the first object of the invention.
  • a third object of the invention is a filler material, in particular a filler wire or a powder, intended to be used as a filler material for an additive manufacturing process, characterized in that it is made of an aluminum alloy, comprising the following alloying elements (by weight):
  • Fe 2% to 8%, and preferably 2% to 6%, more preferably 3 to 5%;
  • Zr 0.5% to 2.5% or 0.5 to 2% or 0.7 to 1.5%;
  • Mg optionally Mg: ⁇ 0.2%, preferably ⁇ 0.1% preferably ⁇ 0.05%;
  • alloying elements possibly other alloying elements ⁇ 0.1% individually and in total ⁇ 0.5%; impurities: ⁇ 0.05%, even ⁇ 0.01% individually, and in total ⁇ 0.15%;
  • the aluminum alloy forming the filler material may have the characteristics described in connection with the first object of the invention.
  • the filler material may be in the form of a powder.
  • the powder can be such that at least 80% of the particles making up the powder have an average size in the following range: 5 ⁇ m to 100 ⁇ m, preferably from 5 to 25 ⁇ m, or from 20 to 60 ⁇ m.
  • the diameter of the wire may in particular be between 0.5 mm and 3 mm, and preferably between 0.5 mm and 2 mm, and more preferably from 1 mm to 2 mm.
  • Figure 1 is a diagram illustrating an additive manufacturing method of the SLM type.
  • Figure 2 illustrates the tensile and electrical conduction properties determined during experimental tests, from samples produced using an additive manufacturing process according to the invention.
  • FIG. 3 Figure 3 is a diagram illustrating an additive manufacturing process of the WAAM type.
  • Figure 4 is a diagram of the TOR4 type cylindrical specimen used according to the examples.
  • Figure 5 is a diagram of the second test pieces of the example.
  • x% - y% means greater than or equal to x% and less than or equal to y%.
  • impurity is meant chemical elements present in the alloy unintentionally.
  • FIG. 1 shows schematically the operation of an additive manufacturing process of the selective laser melting type (SLM).
  • the filler metal 15 is in the form of a powder placed on a support 10.
  • An energy source in this case a laser source 11, emits a laser beam 12.
  • the laser source is coupled to the material d contribution by an optical system 13, the movement of which is determined according to a digital model M.
  • the laser beam 12 propagates along an axis of propagation Z, and follows a movement according to an XY plane, describing a pattern depending on the model digital. The plane is for example perpendicular to the axis of propagation Z.
  • the interaction of the laser beam 12 with the powder 15 generates a selective fusion of the latter, followed by solidification, resulting in the formation of a layer 20i. .20 n .
  • When a layer has been formed it is covered with powder 15 of the filler metal and another layer is formed, superimposed on the layer previously produced.
  • the thickness of the powder forming a layer may for example
  • Average particle size of 5 to 100 ⁇ m, preferably 5 to 25 ⁇ m, or 20 to 60 ⁇ m.
  • the values given mean that at least 80% of the particles have an average size in the specified range.
  • the sphericity of a powder can for example be determined using a morphogranulometer.
  • the flowability of a powder can for example be determined according to standard ASTM B213 or standard ISO 4490: 2018. According to ISO 4490: 2018, the flow time is preferably less than 50 s.
  • Low porosity preferably from 0 to 5%, more preferably from 0 to 2%, even more preferably from 0 to 1% by volume.
  • the porosity can in particular be determined by image analysis from optical micrographs or by helium pycnometry (see standard ASTM B923).
  • the Applicant has observed that the application of heat treatments of the quenching type could induce distortion of the part, due to the sudden variation in temperature.
  • the distortion of the part is generally all the more significant as its dimensions are important.
  • the advantage of an additive manufacturing process is precisely to obtain a part whose shape, after manufacture is final, or almost final. The occurrence of significant deformation resulting from heat treatment is therefore to be avoided.
  • a finishing machining can be carried out on the part after its manufacture: the part manufactured by additive manufacturing extends according to its final form, except for the final machining.
  • the applicant sought an alloy composition, forming the filler material, making it possible to obtain acceptable mechanical properties, without requiring the application of heat treatments, subsequent to the formation of the layers, risking d 'induce distortion. This is particularly to avoid heat treatments involving a sudden change in temperature.
  • the invention makes it possible to obtain, by additive manufacturing, a part whose mechanical properties are satisfactory, in particular in terms of elastic limit.
  • the filler material may be in the form of a wire or a powder.
  • the Applicant considered that it was useful to reach a compromise between the number and the quantity of the elements added to the alloy, so as to obtain acceptable mechanical and thermal (or electrical) properties.
  • the alloy consists essentially of two elements (Al and Fe);
  • the alloy consists essentially of three elements (Al, Fe and Zr).
  • the presence of Zr generally improves the mechanical properties after heat treatment.
  • the alloy can also include other alloying elements, such as Cr, V, Ti, Mn, Mo, W, Nb, Ta, Sc, Ni, Zn, Hf, Nd, Ce, Co, La, Ag, Li, Y, Yb, Er, Sn, In, Sb, Sr, Ba, Bi, Ca, P, B and / or mischmetal individually having a content ⁇ 0.1% by weight.
  • alloying elements such as Cr, V, Ti, Mn, Mo, W, Nb, Ta, Sc, Ni, Zn, Hf, Nd, Ce, Co, La, Ag, Li, Y, Yb, Er, Sn, In, Sb, Sr, Ba, Bi, Ca, P, B and / or mischmetal individually having a content ⁇ 0.1% by weight.
  • some of these alloying elements, in particular Cr, V, Ti and Mo degrade the conductivity so it is better to avoid them.
  • Cu is considered less harmful in terms of thermal conductivity.
  • the alloy is not an AA7xxx type alloy.
  • the alloy used according to the present invention does not comprise Mg or else according to an amount of impurity, ie ⁇ 0.05%.
  • the other alloying elements are for example Y, Yb, Er, Sn, In, Sb
  • these elements are preferably present individually according to a mass fraction strictly less than 500 ppm, and preferably strictly less than 300 ppm, or even 200 ppm or even 100 ppm.
  • the alloys according to the present invention are not alloys of the AA6xxx type, due to the absence of simultaneous addition of Si and Mg in amounts greater than 0.2%.
  • a test was carried out using a binary alloy, the composition of which included Fe 4%; impurities and other alloying elements: ⁇ 0.05% individually.
  • Test pieces were produced by SLM, using an EOS290 SLM type machine (supplier EOS).
  • the laser power was 370 W.
  • the scanning speed was 1400 mm / s.
  • the difference between two adjacent scan lines, usually referred to as the "vector gap" was 0.11 mm.
  • the layer thickness was 60 ⁇ m, with heating of the build plate to 200 ° C.
  • the powder used had a particle size essentially between 3 ⁇ m and 100 ⁇ m, with a median of 40 ⁇ m, a 10% fractile of 16 ⁇ m and a 90% fractile of 79 ⁇ m.
  • First test pieces were produced in the form of vertical cylinders with respect to the construction plate (direction Z) with a diameter of 11 mm and a height of 46 mm. Second test pieces were produced, taking the form of parallelepipeds of dimensions
  • Certain first parts underwent a post-production heat treatment at 350 ° C, 400 ° C or 450 ° C, the duration of the treatment being from 1 h to 104 h. All of the first pieces
  • 0 represents the diameter of the central part of the test piece
  • M the width of the two ends of the test piece
  • LT the total length of the test piece
  • R the radius of curvature between the part center and the ends of the test piece
  • the length of the central part of the test piece and F the length of the two ends of the test piece.
  • NF EN ISO 6892-1 (2009-10).
  • Some second test pieces have undergone post-production heat treatment, as described in connection with the first pieces.
  • the second test pieces were subjected to electrical conductivity tests, based on the fact that the electrical conductivity changes in a similar way to the thermal conductivity.
  • a linear dependence relation of thermal conductivity and electrical conductivity, according to Wiedemann Franz's law, was validated in the publication Hatch "Aluminum properties and physical metallurgy" ASM Metals Park, OH, 1988.
  • the second test pieces have undergone a surface polishing on each side of 45 mm x 46 mm for conductivity measurements using an abrasive paper with roughness 180.
  • the electrical conductivity measurements were carried out on the polished faces using a Foerster Sigmatest 2.069 at 60 kHz measurement.
  • Table 2 below represents, for each first test piece, the heat treatment temperature (° C.), the heat treatment time, the elastic limit at 0.2% Rp0.2 (MPa), the resistance at tension (Rm), elongation at break A (%), as well as electrical conductivity (MS.m 1 ).
  • the tensile properties yield strength, tensile strength and elongation at break
  • the electrical properties thermal conductivity
  • the elastic limit Rp0.2 reaches 282 MPa, and the elongation at break is equal to 4.5%.
  • the application of a heat treatment makes it possible to reduce the elastic limit, but it makes it possible to increase the electrical conductivity as well as the elongation at break. It can be seen that the elongation at break is always greater than 3%.
  • the mechanical properties of the manufactured part are considered to be satisfactory.
  • it is preferable to apply a heat treatment and for example:
  • a heat treatment When a heat treatment is applied in order to improve the thermal or electrical conduction properties, it is preferable that its temperature is less than 500 ° C or preferably less than 450 ° C, and for example between 100 ° C and 450 ° C. It can in particular be an income or an annealing. Its duration can exceed 10 hours, even 100 hours.
  • Figure 2 illustrates the tensile properties (ordinate axis, representing the elastic limit Rp0.2) as a function of thermal conductivity properties (abscissa axis, representing thermal conductivity). It is recalled that the thermal conduction properties are assumed to be representative of the electrical conduction properties. In Figure 2, the percentages indicate the elongation at break. The term "No TTH" means no heat treatment.
  • Such a binary alloy has a relatively low liquidus temperature (of the order of 660 ° C.), which allows good ability to be atomized using standard industrial atomizers for aluminum alloys.
  • the liquidus was determined from the powder.
  • the relative density of the samples is greater than 99%, which translates a porosity ⁇ 1% measured by image analysis on a polished section of samples.
  • the method can include a hot isostatic compression (CIC).
  • CIC treatment can in particular make it possible to improve the elongation properties and the fatigue properties.
  • Hot isostatic compression can be performed before, after or in place of the heat treatment.
  • the hot isostatic compression is carried out at a temperature of 250 ° C to 500 ° C and preferably from 300 ° C to 450 ° C, at a pressure of 500 to 3000 bars and for a period of 0.5 to 50 hours.
  • the possible heat treatment and / or hot isostatic compression makes it possible in particular to increase the electrical or thermal conductivity of the product obtained.
  • suitable for alloys with structural hardening it is possible to carry out dissolution followed by quenching and tempering of the formed part and / or hot isostatic compression.
  • the hot isostatic compression can in this case advantageously replace the dissolution.
  • the method according to the invention is advantageous, since it preferably does not require a solution treatment followed by quenching. Dissolution can have a detrimental effect on the mechanical resistance in certain cases by participating in a magnification of the dispersoids or of the fine intermetallic phases.
  • the method according to the present invention also optionally comprises a machining treatment, and / or a chemical, electrochemical or mechanical surface treatment, and / or a tribofinishing. These treatments can be carried out in particular to reduce the roughness and / or improve the resistance to corrosion and / or improve the resistance to the initiation of fatigue cracks.
  • FIG. 3 shows such an alternative.
  • An energy source 31 in this case a torch, forms an electric arc 32.
  • the torch 31 is held by a welding robot 33.
  • the part 20 to be manufactured is placed on a support 10.
  • the manufactured part is a wall extending along a transverse axis Z perpendicular to a plane XY defined by the support 10.
  • a filler wire 35 melts to form a weld bead.
  • the welding robot is controlled by a digital model M. It is moved so as to form different layers 20i ... 20 n , stacked on each other, forming the wall 20, each layer corresponding to a weld bead.
  • Each layer 20i ... 20 n extends in the XY plane, according to a pattern defined by the digital model M.
  • the diameter of the filler wire is preferably less than 3 mm. It can be understood from 0.5 mm to 3 mm and is preferably understood from 0.5 mm to 2 mm, or even from 1 mm to 2 mm. It is for example 1.2 mm.
  • SLS Selective Laser Sintering
  • SHS Selective Heat Sintering
  • EBM Electro Beam Melting
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Abstract

Procédé de fabrication d'une pièce (20) comportant une formation de couches métalliques successives (20i...20n), superposées les unes aux autres, chaque couche étant formée par le dépôt d'un métal d'apport (15, 25), le métal d'apport étant soumis à un apport d'énergie de façon à entrer en fusion et à constituer, en se solidifiant, ladite couche, le procédé étant caractérisé en ce que le métal d'apport (15,25) est un alliage d'aluminium comportant les éléments d'alliage suivant (% en poids) : - Fe : 2 % à 8 %, et de préférence 2 % à 6 %, plus préférentiellement 3 à 5 %; - éventuellement Zr : 0,5 % à 2,5 % ou 0,5 à 2 % ou 0,7 à 1,5 %; - éventuellement Si : < 1 %, voire < 0,5 % voire < 0,2 %, voire < 0,05 %; - éventuellement Cu : < 0,5 %, voire < 0,2 %, voire < 0,05 %; - éventuellement Mg : < 0,2 %, de préférence < 0,1 % de préférence < 0,05 %; - éventuellement autres éléments d'alliage < 0,1 % individuellement et au total < 0,5 %; - impuretés : < 0,05 %, voire < 0,01 % individuellement, et au total < 0,15 %; reste aluminium.

Description

DESCRIPTION
Titre : Procédé de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium DOMAINE TECHNIQUE
Le domaine technique de l'invention est un procédé de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium, mettant en oeuvre une technique de fabrication additive.
ART ANTERIEUR
Depuis les années 80, les techniques de fabrication additive se sont développées. Elles consistent à mettre en forme une pièce par ajout de matière, ce qui est à l'opposé des techniques d'usinage, qui visent à enlever de la matière. Autrefois cantonnée au prototypage, la fabrication additive est à présent opérationnelle pour fabriquer des produits industriels en série, y compris des pièces métalliques.
Le terme « fabrication additive » est défini selon la norme française XP E67-001 comme un "ensemble des procédés permettant de fabriquer, couche par couche, par ajout de matière, un objet physique à partir d'un objet numérique". La norme ASTM F2792 (janvier 2012) définit également la fabrication additive. Différentes modalités de fabrication additive sont aussi définies et décrites dans la norme ISO/ASTM 17296-1. Le recours à une fabrication additive pour réaliser une pièce en aluminium, avec une faible porosité, a été décrit dans le document W02015006447. L'application de couches successives est généralement réalisée par application d'un matériau dit d'apport, puis fusion ou frittage du matériau d'apport à l'aide d'une source d'énergie de type faisceau laser, faisceau électronique, torche plasma ou arc électrique. Quelle que soit la modalité de fabrication additive appliquée, l'épaisseur de chaque couche ajoutée est de l'ordre de quelques dizaines ou centaines de microns.
D'autres méthodes de fabrication additive sont utilisables. Citons par exemple, et de façon non limitative, la fusion ou le frittage d'un matériau d'apport prenant la forme d'une poudre. Il peut s'agir de fusion ou de frittage laser. La demande de brevet US20170016096 décrit un procédé de fabrication d'une pièce par fusion localisée obtenue par l'exposition d'une poudre à un faisceau d'énergie de type faisceau d'électrons ou faisceau laser, le procédé étant également désigné par les acronymes anglosaxons SLM, signifiant "Sélective Laser Melting" ou "EBM", signifiant "Electro Beam Melting". Les propriétés mécaniques des pièces d'aluminium obtenues par fabrication additive dépendent de l'alliage formant le métal d'apport, et plus précisément de sa composition ainsi que des traitements thermiques appliqués suite à la mise en oeuvre de la fabrication additive.
La demanderesse a déterminé une composition d'alliage qui, utilisée dans un procédé de fabrication additive, permet d'obtenir des pièces aux performances mécaniques remarquables, sans qu'il soit nécessaire de mettre en oeuvre des traitements thermiques de type mise en solution et trempe. De plus, les pièces utilisées présentent des propriétés intéressantes de conductivité thermique ou de conductivité électrique. Cela permet de diversifier les possibilités d'applications de ces pièces.
EXPOSE DE L'INVENTION
Un premier objet de l’invention est un procédé de fabrication d’une pièce comportant une formation de couches métalliques successives, superposées les unes aux autres, chaque couche étant formée par le dépôt d’un métal d’apport, le métal d’apport étant soumis à un apport d’énergie de façon à entrer en fusion et à constituer, en se solidifiant, ladite couche, le procédé étant caractérisé en ce que le métal d’apport est un alliage d’aluminium comportant les éléments d’alliage suivant (% en poids):
Fe : 2 % à 8 %, et de préférence 2 % à 6 %, plus préférentiellement 3 à 5 % ;
éventuellement Zr : 0,5 % à 2,5 % ou 0,5 à 2 % ou 0,7 à 1,5 % ;
éventuellement Si : < 1 %, voire < 0,5 % voire < 0,2 %, voire < 0,05 % ;
éventuellement Cu : < 0,5 %, voire < 0,2 %, voire < 0,05 % ;
éventuellement Mg : < 0,2 %, de préférence < 0,1 % de préférence < 0,05 % ;
éventuellement autres éléments d’alliage < 0,1 % individuellement et au total < 0,5 % ; impuretés : < 0,05 %, voire < 0,01 % individuellement, et au total < 0,15 % ;
reste aluminium.
De préférence, la quantité de Fe est supérieure à la quantité de Zr.
Parmi les autres éléments d’alliage, citons par exemple Cr, V, Ti, Mn, Mo, W, Nb, Ta, Sc, Ni, Zn, Hf, Nd, Ce, Co, La, Ag, Li, Y, Yb, Er, Sn, In, Sb, Sr, Ba, Bi, Ca, P, B et/ou du mischmétal.
De manière connue de l'homme du métier, la composition du mischmétal est généralement d’environ 45 à 50 % de cérium, 25 % de lanthane, 15 à 20 % de néodyme et 5 % de praséodyme. Selon une variante de la présente invention, il n'y a pas d'addition volontaire de Zn, notamment en raison du fait qu'il s'évapore pendant le procédé SLM.
Selon une variante de la présente invention, l'alliage n'est pas un alliage de type AA7xxx. Le procédé peut comporter les caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon les combinaisons techniquement réalisables :
l'alliage ne comporte pas de Cr, V, Mn, Ti, Mo, ou selon une fraction massique inférieure à 500 ppm, à 300 ppm, à 200 ppm, voire inférieure à 100 ppm ;
la fraction massique de chaque autre élément d'alliage est inférieure à 500 ppm, voire à 300 ppm, voire à 200 ppm, voire à 100 ppm ;
la fraction massique de Zr est strictement inférieure à 0,5 %, voire à 0,2 % voire à 0,05 % ; la fraction massique de Si est strictement inférieure à 0,5 %, voire à 0,2 % voire à 0,05 % ;
- Fe : 2 % à 8 % et Zr : 0,5 % à 2,5 % et Si : < 0,5 % ;
- Fe : 2 % à 8 % et Zr < 0,5 % et Si : < 0,5 % ;
- Fe : > 3 % et < 8 %.
Chaque couche peut notamment décrire un motif défini à partir d'un modèle numérique.
Le procédé peut comporter, suite à la formation des couches, une application d'au moins un traitement thermique. Le traitement thermique peut être ou comporter un revenu ou un recuit, pouvant par exemple être effectué à une température préférentiellement comprise de 200°C à 500°C.
Le traitement thermique peut alors être effectué :
- à une température comprise de 200°C à moins de 400°C, de préférence de 320 à 380°C, auquel cas la durée du traitement thermique est comprise de 0,lh à 20h ;
- ou à une température comprise de 400°C à 500°C, auquel cas la durée du traitement thermique est de préférence comprise de 0,lh à 5h.
Le traitement thermique peut également comporter une mise en solution et une trempe, même si on préfère les éviter. Il peut également comporter une compression isostatique à chaud. Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé ne comporte pas de trempe suite à la formation des couches ou au traitement thermique. Ainsi, de préférence, le procédé ne comporte pas d'étapes de mise en solution suivie d'une trempe.
Selon un autre mode de réalisation, le métal d'apport est issu d'un fil d'apport, dont l'exposition à une source de chaleur, par exemple un arc électrique, résulte en une fusion localisée suivie d'une solidification, de façon à former une couche solide. Selon un mode de réalisation, le métal d'apport prend la forme d'une poudre, dont l'exposition à un faisceau de lumière ou de particules chargées résulte en une fusion localisée suivie d'une solidification, de façon à former une couche solide. Un deuxième objet de l'invention est une pièce métallique, obtenue après application d'un procédé selon le premier objet de l'invention.
Un troisième objet de l'invention est un matériau d'apport, notamment un fil d'apport ou d'une poudre, destiné à être utilisé en tant que matériau d'apport d'un procédé de fabrication additive, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un alliage d'aluminium, comportant les éléments d'alliage suivants (en poids) :
Fe : 2 % à 8 %, et de préférence 2 % à 6 %, plus préférentiellement 3 à 5 % ;
éventuellement Zr : 0,5 % à 2,5 % ou 0,5 à 2 % ou de 0,7 à 1,5 % ;
éventuellement Si : < 1 %, voire < 0,5 % voire < 0,2 %, voire < 0,05 % ;
éventuellement Cu : < 0,5 %, voire < 0,2 %, voire < 0,05 % ;
éventuellement Mg : < 0,2 %, de préférence < 0,1 % de préférence < 0,05 % ;
éventuellement autres éléments d'alliage < 0,1 % individuellement et au total < 0,5 % ; impuretés : < 0,05 %, voire < 0,01 % individuellement, et au total < 0,15 % ;
reste aluminium.
L'alliage d'aluminium formant le matériau d'apport peut présenter les caractéristiques décrites en lien avec le premier objet de l'invention.
Le matériau d'apport peut se présenter sous la forme d'une poudre. La poudre peut être telle qu'au moins 80 % des particules composant la poudre ont une taille moyenne dans la plage suivante : 5 pm à 100 pm, de préférence de 5 à 25 pm, ou de 20 à 60 pm.
Lorsque le matériau d'apport se présente sous la forme d'un fil, le diamètre du fil peut notamment être compris de 0,5 mm à 3 mm, et de préférence compris de 0,5 mm à 2 mm, et encore de préférence compris de 1 mm à 2 mm.
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés sur les figures listées ci-dessous.
FIGURES
[Fig. 1] La Figure 1 est un schéma illustrant un procédé de fabrication additive de type SLM.
[Fig. 2] La Figure 2 illustre des propriétés de traction et de conduction électrique déterminées au cours d'essais expérimentaux, à partir d'échantillons fabriqués en mettant en oeuvre un procédé de fabrication additive selon l'invention.
[Fig. 3] La Figure 3 est un schéma illustrant un procédé de fabrication additive de type WAAM. [Fig. 4] La Figure 4 est un schéma de l'éprouvette cylindrique de type TOR4 utilisée selon les exemples. [Fig. 5] La Figure 5 est un schéma des deuxièmes pièces de test de l'exemple.
EXPOSE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS
Dans la description, sauf indication contraire :
la désignation des alliages d’aluminium est conforme à la nomenclature de The Aluminum Association ;
les teneurs en éléments chimiques sont désignées en % et représentent des fractions massiques. La notation x % - y % signifie supérieur ou égal à x % et inférieur ou égal à y %.
Par impureté, on entend des éléments chimiques présents dans l’alliage de façon non intentionnelle.
La Figure 1 schématise le fonctionnement d’un procédé de fabrication additive de type fusion sélective par laser (Sélective Laser Melting ou SLM). Le métal d’apport 15 se présente sous la forme d’une poudre disposée sur un support 10. Une source d’énergie, en l’occurrence une source laser 11, émet un faisceau laser 12. La source laser est couplée au matériau d’apport par un système optique 13, dont le mouvement est déterminé en fonction d’un modèle numérique M. Le faisceau laser 12 se propage selon un axe de propagation Z, et suit un mouvement selon un plan XY, décrivant un motif dépendant du modèle numérique. Le plan est par exemple perpendiculaire à l’axe de propagation Z. L’interaction du faisceau laser 12 avec la poudre 15 engendre une fusion sélective de cette dernière, suivie d’une solidification, résultant en la formation d’une couche 20i...20n. Lorsqu'une couche a été formée, elle est recouverte de poudre 15 du métal d'apport et une autre couche est formée, superposée à la couche préalablement réalisée. L'épaisseur de la poudre formant une couche peut par exemple être comprise de 10 à 200 pm.
La poudre peut présenter au moins l'une des caractéristiques suivantes :
Taille moyenne de particules de 5 à 100 pm, de préférence de 5 à 25 pm, ou de 20 à 60 pm. Les valeurs données signifient qu'au moins 80 % des particules ont une taille moyenne dans la gamme spécifiée.
Forme sphérique. La sphéricité d'une poudre peut par exemple être déterminée en utilisant un morphogranulomètre.
Bonne coulabilité. La coulabilité d'une poudre peut par exemple être déterminée selon la norme ASTM B213 ou la norme ISO 4490 :2018. Selon la norme ISO 4490 :2018, le temps d'écoulement est de préférence inférieur à 50 s. Faible porosité, de préférence de 0 à 5 %, plus préférentiellement de 0 à 2 %, encore plus préférentiellement de 0 à 1 % en volume. La porosité peut notamment être déterminée par analyse d'images à partir de micrographies optiques ou par pycnométrie à l’hélium (voir la norme ASTM B923).
Absence ou faible quantité (moins de 10 %, de préférence moins de 5 % en volume) de petites particules (1 à 20 % de la taille moyenne de la poudre), dites satellites, qui collent aux particules plus grosses.
La mise en oeuvre d’un tel procédé permet une fabrication de pièces selon un rendement élevé, pouvant atteindre 40 cm3/h.
La demanderesse a observé que l’application de traitements thermiques de type trempe pouvaient induire une distorsion de la pièce, du fait de la variation brutale de température. La distorsion de la pièce est généralement d’autant plus significative que ses dimensions sont importantes. Or, l’avantage d’un procédé de fabrication additif est précisément d’obtenir une pièce dont la forme, après fabrication est définitive, ou quasi-définitive. La survenue d’une déformation significative résultant d’un traitement thermique est donc à éviter. Par quasi- définitive, il est entendu qu’un usinage de finition peut être effectué sur la pièce après sa fabrication : la pièce fabriquée par fabrication additive s'étend selon sa forme définitive, à l'usinage de finition près.
Ayant constaté ce qui précède, la demanderesse a cherché une composition d'alliage, formant le matériau d'apport, permettant d'obtenir des propriétés mécaniques acceptables, sans nécessiter l'application de traitements thermiques, subséquents à la formation des couches, risquant d'induire une distorsion. Il s'agit notamment d'éviter les traitements thermiques impliquant une variation brutale de la température. Ainsi, l'invention permet d'obtenir, par fabrication additive, une pièce dont les propriétés mécaniques sont satisfaisantes, en particulier en termes de limite élastique. En fonction du type de procédé de fabrication additive choisi, le matériau d'apport peut se présenter sous la forme d'un fil ou d'une poudre.
La demanderesse a constaté qu'en limitant le nombre d'éléments présents dans l'alliage, au- delà d'une teneur de 1 %, on obtient un bon compromis entre les propriétés mécaniques et thermiques intéressantes. Il est usuellement admis que l'ajout d'éléments dans l'alliage permet d'améliorer certaines propriétés mécaniques de la pièce réalisée par fabrication additive. Par propriétés mécaniques, on entend par exemple la limite d'élasticité ou l'allongement à la rupture. Cependant, l'ajout d'une trop grande quantité, ou d'une trop grande diversité, d'éléments chimiques d'alliage peut nuire aux propriétés de conduction thermique de la pièce résultant de la fabrication additive. Ainsi, le recours à des alliages binaires ou ternaires, dans un procédé de fabrication additive, constitue une voie prometteuse dans le domaine de la fabrication additive.
La demanderesse a estimé qu'il était utile d'aboutir à un compromis entre le nombre et la quantité des éléments d'ajoutés dans l'alliage, de façon à obtenir des propriétés mécaniques et thermiques (ou électriques) acceptables.
La demanderesse considère qu'on obtient un tel compromis en limitant à un seul ou à deux le nombre d'éléments chimiques formant l'alliage d'aluminium ayant une fraction massique supérieure ou égale à 1 % ou à 0,5 %. Ainsi, un alliage particulièrement intéressant peut être obtenu en ajoutant, selon une fraction massique supérieure à 1 % ou à 0,5 % :
uniquement Fe, avec Fe : 2 % à 8 %, auquel cas l'alliage est essentiellement constitué par deux éléments (Al et Fe);
ou Fe (avec Fe : 2 % à 8 %) et Zr (avec Zr : 0,5 % à 2,5 %), auquel cas l'alliage est essentiellement constitué de trois éléments (Al, Fe et Zr). La présence de Zr améliore généralement les propriétés mécaniques après traitement thermique.
L'alliage peut également comporter d'autres éléments d’alliage, tels que Cr, V, Ti, Mn, Mo, W, Nb, Ta, Sc, Ni, Zn, Hf, Nd, Ce, Co, La, Ag, Li, Y, Yb, Er, Sn, In, Sb, Sr, Ba, Bi, Ca, P, B et/ou du mischmétal ayant individuellement une teneur < 0,1 % en poids. Cependant, certains de ces éléments d’alliage, en particulier Cr, V, Ti et Mo dégradent la conductivité donc il est préférable de les éviter. Cu est considéré comme moins néfaste à l’égard de la conductivité thermique. Selon une variante de la présente invention, il n'y a pas d'addition volontaire de Zn, notamment en raison du fait qu'il s'évapore pendant le procédé SLM.
Selon une variante de la présente invention, l'alliage n'est pas un alliage de type AA7xxx.
L'ajout de Mg en l'absence d'un traitement de mise en solution-trempe-revenu, abaisserait la conductivité électrique ou thermique sans impact significatif sur les propriétés mécaniques. A cela s'ajoute sa tendance à s'évaporer lors du procédé d'atomisation et SLM, surtout pour des alliages à haut liquidus comme ceux testés selon la présente invention. Ainsi selon une variante, l'alliage utilisé selon la présente invention ne comprend pas de Mg ou alors selon une quantité d'impureté, soit < 0,05 %.
Quand les autres éléments d’alliage sont par exemple Y, Yb, Er, Sn, In, Sb, ces éléments sont de préférence présents individuellement selon une fraction massique strictement inférieure à 500 ppm, et de préférence strictement inférieure à 300 ppm, voire 200 ppm, voire 100 ppm. 11 est à noter que, de préférence, les alliages selon la présente invention ne sont pas des alliages de type AA6xxx, en raison de l'absence d'ajout simultané de Si et Mg en quantités supérieures à 0,2 %.
Exemples expérimentaux
Un essai a été réalisé en utilisant un alliage binaire, dont la composition comportait Fe 4 % ; impuretés et autres éléments d’alliage : < 0,05 % individuellement.
Des pièces de test ont été réalisées par SLM, en utilisant une machine de type EOS290 SLM (fournisseur EOS). La puissance du laser était de 370 W. La vitesse de balayage était de 1400 mm/s. L’écart entre deux lignes adjacentes de balayage, usuellement désigné par le terme "écart vecteur" était de 0.11 mm. L'épaisseur de couche était de 60 pm, avec un chauffage du plateau de construction à 200°C.
La poudre utilisée présentait une taille de particule essentiellement comprise de 3 pm à 100 pm, avec une médiane de 40 pm, un fractile à 10 % de 16 pm et un fractile à 90 % de 79 pm.
Des premières pièces de test ont été réalisées, sous la forme de cylindres verticaux par rapport au plateau de construction (direction Z) de diamètre 11 mm et de hauteur 46 mm. Des deuxièmes pièces de test ont été réalisées, prenant la forme de parallélépipèdes de dimensions
12 (direction X) x 45 (direction Y) x 46 (direction Z) mm (voir Figure 5). Toutes les pièces ont subi un traitement de détente post-fabrication SLM de 4 heures à 300°C.
Certaines premières pièces ont subi un traitement thermique post fabrication à 350°C, 400°C ou 450°C, la durée du traitement étant comprise de lh à 104 h. L'ensemble des premières pièces
(avec et sans traitement thermique post-fabrication) ont été usinées pour obtenir des éprouvettes de traction cylindriques de type TOR4 ayant les caractéristiques suivantes en mm (voir Tableau 1 et Figure 4) :
Dans la Figure 4 et le Tableau 1, 0 représente le diamètre de la partie centrale de l'éprouvette, M la largeur des deux extrémités de l'éprouvette, LT la longueur totale de l'éprouvette, R le rayon de courbure entre la partie centrale et les extrémités de l'éprouvette, Le la longueur de la partie centrale de l'éprouvette et F la longueur des deux extrémités de l'éprouvette.
[Tableau 1]
Figure imgf000009_0001
Ces éprouvettes cylindriques ont été testées en traction à température ambiante selon la norme
NF EN ISO 6892-1 (2009-10). Certaines deuxièmes pièces de test ont subi un traitement thermique post fabrication, tel que décrit en lien avec les premières pièces. Les deuxièmes pièces de test ont été soumises des essais de conductivité électrique, en se basant sur le fait que la conductivité électrique évolue de façon similaire à la conductivité thermique. Une relation de dépendance linéaire de la conductivité thermique et de la conductivité électrique, selon la loi de Wiedemann Franz, a été validée dans la publication Hatch "Aluminium properties and physical metallurgy" ASM Metals Park, OH, 1988. Les deuxièmes pièces de test ont subi un polissage de surface sur chaque face de 45 mm x 46 mm en vue des mesures de conductivité à l'aide d'un papier abrasif de rugosité 180. Les mesures de conductivité électrique ont été effectuées sur les faces polies en utilisant un appareil de mesure de type Foerster Sigmatest 2.069 at 60 kHz.
Le Tableau 2 ci-après représente, pour chaque première pièce de test, la température de traitement thermique (°C), la durée de traitement thermique, la limite d'élasticité à 0,2 % Rp0.2 (MPa), la résistance à la traction (Rm), l'allongement à la rupture A (%), ainsi que la conductivité électrique (MS.m 1). Les propriétés de traction (limite d'élasticité, résistance à la traction et allongement à la rupture) ont été déterminées à partir des premières pièces de test, selon la direction de fabrication Z, tandis que les propriétés électriques (conductivité thermique) ont été déterminées sur les deuxièmes pièces de test. Dans le Tableau 2 ci-après, la durée de Oh correspond à une absence de traitement thermique.
[Tableau 2]
Figure imgf000010_0001
En l'absence de traitement thermique, la limite d'élasticité Rp0.2 atteint 282 MPa, et l'allongement à la rupture est égal à 4,5 %. L'application d'un traitement thermique permet de diminuer la limite d'élasticité, mais il permet d'augmenter la conductivité électrique ainsi que l'allongement à la rupture. On constate que l'allongement à la rupture est toujours supérieur à 3 %. En l'absence de traitement thermique, les propriétés mécaniques de la pièce fabriquée sont considérées comme satisfaisantes. Lorsqu'on recherche à privilégier un compromis entre les propriétés mécaniques et les propriétés de conduction thermique ou électrique, il est préférable d'appliquer un traitement thermique, et par exemple :
de 200°C à moins de 400°C, la durée étant comprise de 0,lh à 20h ;
de 400°C à 500°C, la durée étant comprise de 0,lh à 5h.
Lorsqu'un traitement thermique est appliqué en vue d'améliorer les propriétés de conduction thermique ou électrique, il est préférable que sa température soit inférieure à 500°C ou de préférence inférieure à 450°C, et par exemple comprise de 100°C à 450°C. Il peut en particulier s'agir d'un revenu ou d'un recuit. Sa durée peut dépasser 10 heures, voire 100 heures.
La Figure 2 illustre les propriétés de traction (axe des ordonnées, représentant la limite d'élasticité Rp0.2) en fonction des propriétés de conductivité thermiques (axe des abscisses, représentant la conductivité thermique). Il est rappelé que les propriétés de conduction thermique sont supposées être représentatives des propriétés de conduction électrique. Sur la Figure 2, les pourcentages indiquent l'allongement à la rupture. Le terme "Pas de TTH" signifie pas de traitement thermique.
Un tel alliage binaire présente une température de liquidus relativement faible (de l'ordre de 660°C), ce qui permet une bonne faculté à être atomisé à l'aide d'atomiseurs industriels standards pour les alliages d'aluminium. Le liquidus a été déterminé à partir de la poudre.
La densité relative des échantillons est supérieure à 99 %, ce qui traduit une porosité < 1 % mesurée par analyse d’image sur une coupe d’échantillons polie.
Selon un mode de réalisation, le procédé peut comporter une compression isostatique à chaud (CIC). Le traitement CIC peut notamment permettre d'améliorer les propriétés d'allongement et les propriétés en fatigue. La compression isostatique à chaud peut être réalisée avant, après ou à la place du traitement thermique. Avantageusement, la compression isostatique à chaud est réalisée à une température de 250°C à 500°C et de préférence de 300°C à 450°C, à une pression de 500 à 3000 bars et pendant une durée de 0,5 à 50 heures.
L’éventuel traitement thermique et/ou la compression isostatique à chaud permet en particulier d'augmenter la conductivité électrique ou thermique du produit obtenu.
Selon un autre mode de réalisation, adapté aux alliages à durcissement structural, on peut réaliser une mise en solution suivie d'une trempe et d'un revenu de la pièce formée et/ou une compression isostatique à chaud. La compression isostatique à chaud peut dans ce cas avantageusement se substituer à la mise en solution. Cependant le procédé selon l'invention est avantageux, car il ne nécessite de préférence pas de traitement de mise en solution suivi de trempe. La mise en solution peut avoir un effet néfaste sur la résistance mécanique dans certains cas en participant à un grossissement des dispersoïdes ou des phases intermétalliques fines.
Selon un mode de réalisation, le procédé selon la présente invention comporte en outre optionnellement un traitement d'usinage, et/ou un traitement de surface chimique, électrochimique ou mécanique, et/ou une tribofinition. Ces traitements peuvent être réalisés notamment pour réduire la rugosité et/ou améliorer la résistance à la corrosion et/ou améliorer la résistance à l'initiation de fissures en fatigue.
Optionnellement, il est possible de réaliser une déformation mécanique de la pièce, par exemple après la fabrication additive et/ou avant le traitement thermique.
Bien que décrit en lien avec une méthode de fabrication additive de type SLM, le procédé peut être appliqué à d’autres méthodes de fabrication additive de type WAAM, évoqué en lien avec l’art antérieur. La Figure 3 représente une telle alternative. Une source d’énergie 31, en l’occurrence une torche, forme un arc électrique 32. Dans ce dispositif, la torche 31 est maintenue par un robot de soudage 33. La pièce 20 à fabriquer est disposée sur un support 10. Dans cet exemple, la pièce fabriquée est un mur s'étendant selon un axe transversal Z perpendiculairement à un plan XY défini par le support 10. Sous l'effet de l'arc électrique 12, un fil d'apport 35 entre en fusion pour former un cordon de soudure. Le robot de soudage est commandé par un modèle numérique M. Il est déplacé de façon à former différentes couches 20i...20n, empilées les unes sur les autres, formant le mur 20, chaque couche correspondant à un cordon de soudure. Chaque couche 20i...20n s'étend dans le plan XY, selon un motif défini par le modèle numérique M.
Le diamètre du fil d'apport est de préférence inférieur à 3 mm. Il peut être compris de 0,5 mm à 3 mm et est de préférence compris de 0,5 mm à 2 mm, voire de 1 mm à 2 mm. Il est par exemple de 1,2 mm.
D'autres procédés sont par ailleurs envisageables, par exemple, et de façon non limitative :
- frittage sélectif par laser (Sélective Laser Sintering ou SLS) ;
- frittage direct du métal par laser (Direct Métal Laser Sintering ou DMLS) ;
- frittage sélectif par chauffage (Sélective Heat Sintering ou SHS) ;
- fusion par faisceau d'électrons (Electron Beam Melting ou EBM) ;
- dépôt par fusion laser (Laser Melting Déposition) ;
- dépôt direct par apport d'énergie (Direct Energy Déposition ou DED) ; - dépôt direct de métal (Direct Métal Déposition ou DMD) ;
- dépôt direct par laser (Direct Laser Déposition ou DLD) ;
- technologie de dépôt par Laser (Laser Déposition Technology) ;
- ingénierie de formes nettes par laser (Laser Engineering Net Shaping) ;
- technologie de plaquage par laser (Laser Cladding Technology) ;
- technologie de fabrication de formes libres par laser (Laser Freeform Manufacturing Technology ou LFMT) ;
- dépôt par fusion laser (Laser Métal Déposition ou LMD) ;
- pulvérisation à froid (Cold Spray Consolidation ou CSC) ;
- fabrication additive par friction (Additive Friction Stir ou AFS) ;
- frittage par étincelle au plasma ou frittage flash (Field Assisted Sintering Technology, FAST ou spark plasma sintering) ; ou
- soudage par friction rotative (Inertia Rotary Friction Welding ou IRFW).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'une pièce (20) comportant une formation de couches métalliques successives (20i...20n), superposées les unes aux autres, chaque couche étant formée par le dépôt d'un métal d'apport (15, 25), le métal d'apport étant soumis à un apport d'énergie de façon à entrer en fusion et à constituer, en se solidifiant, ladite couche, le procédé étant caractérisé en ce que le métal d'apport (15,25) est un alliage d'aluminium comportant les éléments d'alliage suivant (% en poids) :
Fe : 2 % à 8 %, et de préférence 2 % à 6 %, plus préférentiellement 3 à 5 % ;
éventuellement Zr : 0,5 % à 2,5 % ou 0,5 à 2 % ou 0,7 à 1,5 % ;
éventuellement Si : < 1 %, voire < 0,5 % voire < 0,2 %, voire < 0,05 % ;
éventuellement Cu : < 0,5 %, voire < 0,2 %, voire < 0,05 % ;
éventuellement Mg : < 0,2 %, de préférence < 0,1 % de préférence < 0,05 % ;
éventuellement autres éléments d'alliage < 0,1 % individuellement et au total < 0,5 % ; impuretés : < 0,05 %, voire < 0,01 % individuellement, et au total < 0,15 % ;
reste aluminium.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les autres éléments d'alliage sont choisis parmi : Cr, V, Ti, Mn, Mo, W, Nb, Ta, Sc, Ni, Zn, Hf, Nd, Ce, Co, La, Ag, Li, Y, Yb, Er, Sn, In, Sb, Sr, Ba, Bi, Ca, P, B et/ou du mischmétal.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel Zr : < 0,5 % ou Zr < 0,2 % ou Zr < 0,05 %.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fraction massique de chaque autre élément d'alliage est inférieure à 300 ppm, voire inférieure à 200 ppm, voire inférieure à 100 ppm.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
- Fe : 2 % à 8 % ;
- Zr : 0,5 % à 2,5 % ;
- Si : < 0,5 %.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel :
- Fe : 2 % à 8 % ;
- Zr : < 0,5 % ;
- Si : < 0,5 %.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant, suite à la formation des couches (20i...20n), une application d'un traitement thermique.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le traitement thermique est un revenu ou un recuit, effectué à une température préférentiellement comprise de 200°C à 500°C.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel le traitement thermique est effectué :
- à une température comprise de 200°C à moins de 400°C, de préférence de 320 à 380°C, auquel cas la durée du traitement thermique est comprise de 0,lh à 20h ;
- ou à une température comprise de 400°C à 500°C, auquel cas la durée du traitement thermique est comprise de 0,lh à 5h.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ne comportant pas de trempe suite à la formation des couches ou au traitement thermique.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le métal d'apport prend la forme d'une poudre (15), dont l'exposition à un faisceau de lumière (12) ou de particules chargées résulte en une fusion localisée suivie d'une solidification, de façon à former une couche solide (20i...20n).
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le métal d'apport est issu d'un fil d'apport (25), dont l'exposition à une source de chaleur (22) résulte en une fusion localisée suivie d'une solidification, de façon à former une couche solide (20i...20n).
13. Pièce obtenue par un procédé objet de l'une quelconque des revendications précédentes.
14. Poudre, destinée à être utilisée en tant que matériau d'apport d'un procédé de fabrication additive, caractérisé en ce qu'elle est constituée d'un alliage d'aluminium, comportant les éléments d'alliage suivants (% en poids) :
Fe : 2 % à 8 %, et de préférence 2 % à 6 %, plus préférentiellement 3 à 5 % ;
- éventuellement Zr : 0,5 % à 2,5 % ou 0,5 à 2 % ou 0,7 à 1,5 % ;
éventuellement Si : < 1 %, voire < 0,5 % voire < 0,2 %, voire < 0,05 % ;
éventuellement Cu : < 0,5 %, voire < 0,2 %, voire < 0,05 % ;
éventuellement Mg : < 0,2 %, de préférence < 0,1 %, de préférence < 0,05 % ;
éventuellement autres éléments d'alliage < 0,1 % individuellement et au total < 0,5 % ; - impuretés : < 0,05 %, voire < 0,01 % individuellement, et au total < 0,15 % ;
reste aluminium.
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