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Grenoble INP
Science et ingénierie des matériaux et des procédés

PROCEDES

Personnels permanents : G. Chichignoud, Y. Delannoy, Roland Ernst, Christian Garnier, Patrick Petitpas


Les procédés phares du groupe EPM sont les procédés inductifs. L’induction est une technologie disponible, précise et de bon rendement pour chauffer les matériaux et/ou les brasser à l'état liquide dans les procédés de production d'énergie et en métallurgie.
Notre expertise s’appuie sur un plateau expérimental doté de diverses sources de puissance couvrant la totalité des fréquences de 0 à 4 MHz et des codes de calculs adaptés.

La simulation numérique de nos procédés s'appuie sur des codes commerciaux et une bibliothèque de modules maison. Par exemple, Fluent étant réputé fiable pour le calcul des écoulements et des transferts, nous lui avons joint les 3 modules : induction (pour des géométries simples), plasma (propriétés fortement variables), solidification (front tracking). Les codes Comsol et Flux sont utilisés pour les calculs électromagnétiques 3D et, le cas échéant, sont couplés à Fluent de façon itérative.
 

1. Brassage électromagnétique

 
Le brassage électromagnétique d’un matériau électro-conducteur et fondu est produit par des champs électromagnétiques alternatifs, glissants ou rotatifs. Ce phénomène de brassage permet de contrôler les champs des vitesses dans le bain, le transfert de masse vers / depuis des frontières (purification), la forme des fronts de solidification ou des surfaces libres (ci dessous un bain d'étain fondu et la simulation numérique correspondante)
 


2. Brassage électromagnétique inverse


A la surface libre d’un bain liquide brassé électromagnétiquement, les vitesses sont dirigées de la périphérie bain vers le centre du bain. Ainsi, à la surface libre d'’un bain liquide brassé électromagnétiquement, les vitesses sont en général dirigées du centre vers la périphérie du bain. Ceci a pour inconvénient de ramener d’'éventuelles inclusions solides vers les premières lignes de solidification. Nous avons mis au point un système de brasseur qui inverse le sens de l'écoulement, comme illustré par le film ci-dessous.
 film brassage inverse


3. Packaging


Nous développons de nouveaux procédés de soudure en continu par induction à haute fréquence pour souder un matériau multi-couches de façon hermétique (ci-desous la géométrie de l'inducteur utilisé et du champ magnétique associé)
 
 

4. Optimisation du creuset froid inductif


Le creuset froid inductif est un outil d’élaboration à haute température et à haute pureté. Il est souple d’utilisation et ne nécessite pas de laitier. Son inconvénient majeur réside dans la consommation d’électricité dissipée sous forme de chaleur et évacuer par l’eau. Nous voulons réduire la consommation électrique en modifiant la géométrie de creuset froid. Pour cela, nous nous appuyons sur des simulations numériques comme ci-dessous).
 
 

Rédigé par Jacqueline Etay

mise à jour le 16 décembre 2014

Communauté Université Grenoble Alpes
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