Caractérisation rhéologique de mélanges métal-polymère pour la fabrication additive par extrusion de matière (MEX)

Résumé

La fabrication additive métallique par extrusion de matériau (Material Extrusion – MEX) suscite un intérêt croissant dans le domaine de la fabrication avancée en raison de sa capacité à produire des pièces complexes tout en réduisant les coûts de fabrication et le gaspillage de matière. Dans ce procédé, un mélange composé de poudre métallique et d’un système de liant polymère est extrudé à travers une buse chauffée puis déposé couche par couche afin de former la pièce finale. Les propriétés rhéologiques du mélange jouent un rôle déterminant dans la stabilité de l’extrusion ainsi que dans la qualité des pièces imprimées. Dans ce travail, le comportement rhéologique de différents mélanges métalliques utilisés dans le procédé MEX est étudié afin d’évaluer leur aptitude à l’impression. La caractérisation rhéologique est réalisée à l’aide d’un rhéomètre capillaire et d’un rhéomètre rotationnel en géométrie plaque-plaque, permettant de mesurer la viscosité des matériaux sur une large plage de taux de cisaillement représentative des conditions rencontrées pendant l’extrusion et le dépôt du matériau. Les résultats montrent que les mélanges étudiés présentent un comportement non newtonien caractérisé par une diminution de la viscosité lorsque le taux de cisaillement augmente. Cette propriété facilite l’écoulement du matériau lors de l’extrusion tout en permettant de maintenir une stabilité suffisante des cordons déposés après l’impression. L’étude met également en évidence l’influence de la composition du mélange sur ses propriétés rhéologiques et sur la qualité des pièces imprimées. Ainsi, les mélanges présentant un bon compromis entre une faible viscosité à fort cisaillement et une viscosité suffisamment élevée à faible cisaillement se révèlent les plus imprimables, car ils assurent à la fois une extrusion stable et une bonne tenue géométrique après dépôt.

Date	15 juin 2026
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Vincent Demers (Directeur(-trice))