Le formage superplastique (SPF – Super Plastic Forming) est un procédé de mise en forme à chaud qui permet de produire des pièces complexes sans assemblage, en exploitant les capacités de déformation extrême de certains matériaux métalliques à haute température. Ce procédé, bien que prometteur, reste aujourd’hui limité à des applications spécifiques dans l’aéronautique et l’aérospatiale, en raison de ses faibles cadences de production, de ses temps de cycle élevés et de son coût élevé. Ces conditions restrictives limitent l’usage industriel du SPF, notamment dans les secteurs à forte cadence comme l’automobile. Cette thèse CIFRE, menée en partenariat entre ArcelorMittal Maizières Research (AMMR) et le Laboratoire Angevin de Mécanique, Procédés et innovAtion (LAMPA) du campus Arts et Métiers d’Angers, a pour objectif de développer une méthodologie innovante afin de rendre le procédé SPF plus performant et compatible avec les exigences de l'industrie automobile. Les travaux antérieurs du LAMPA ont permis de développer des modèles numériques et des protocoles expérimentaux pour caractériser le comportement des matériaux en SPF, mais ces travaux restent adaptés à des conditions classiques de déformation lente. En outre, un protocole permettant d’identifier la loi de pression, sous forme d’un algorithme proportionnel, a été développé conduisant ainsi à un bon contrôle du processus de formage. Le projet de thèse propose de dépasser ces limitations en travaillant sur des gammes de vitesses de déformation plus élevées (jusqu’à 1 1/s), compatibles avec les cadences industrielles, et en développant un algorithme de pilotage adaptatif de la loi de pression. Dans le domaine de l'amélioration de la technologie du formage SPF, l'accent est mis sur l’adaptabilité de la loi de pression pour : (i) la nouvelle nuance d’acier développée par ArceloMittal, (ii) les vitesses de déformation élevées, et (iii) le comportement du matériau au cours du processus de formage. L'objectif final est de proposer des protocoles de mise en œuvre permettant de réduire les temps de fabrication tout en garantissant l’intégrité fonctionnelle (dimension et tenue mécanique) et géométrique des pièces.
