Etude et modélisation des mécanismes de formation de bandes de cisaillement intense en coupe des métaux : application au tournage assisté laser de l'alliage de titane TA6V

L'usinage assiste par laser (ual) est un procede qui permet d'ameliorer l'usinage de materiaux difficiles a usiner, comme l'alliage de titane ta6v. La conception et l'installation du poste d'essais sont decrites. Des abaques thermiques ont ete mises au point pour l'UAL. Les essais realises sur le TA6V montrent une forte diminution des efforts de coupe et des vibrations en UAL, ainsi qu'une modification de la morphologie des copeaux. Un critere analytique de segmentation du copeau est developpe. Il permet de determiner le type de copeau forme en usinage en fonction des caracteristiques du materiau usine et des parametres operatoires. Il montre une bonne correlation avec les resultats experimentaux. Un modele thermomecanique fortement couple aux elements finis a egalement ete developpe. Il fournit une representation satisfaisante de l'ecoulement de la matiere lors du processus d'usinage, et met en evidence la transition copeau continu copeau segmentee en fonction des parametres de coupe. L'analyse detaillee de la segmentation du copeau permet de decrire le mecanisme periodique de localisation du cisaillement. On montre ainsi l'importance majeure de la loi de frottement a l'interface outil-copeau sur la frequence de segmentation du copeau, ainsi que celle des parametres geometriques (avance, angle de coupe) sur la stabilite du processus. Ces modeles ont necessite la determination d'une loi de comportement du TA6V prenant en compte les phenomenes d'ecrouissage, de sensibilite a la vitesse de deformation et d'adoucissement thermique, dans des gammes adaptees a l'usinage et a l'UAL.