Contexte
Pour tous les procédés de fabrication de matériau monocristallin par croissance cristalline, la prédiction de la forme du front de solidification et de la vitesse de cristallisation, en fonction des conditions du procédé, est cruciale pour la qualité du produit obtenu, pour le passage à la production industrielle, ou les gains de productivité... Les spécificités des matériaux purs empêchent l'utilisation des modèles commerciaux conçus pour la métallurgie.
Démarche
- Développement d'un modèle de suivi de front de solidification
- Méthode de déformation de maillage avec prise en compte de la chaleur latente
- Couplage aux transferts thermiques par une méthode de pseudo cinétique
- Adaptation du modèle à chaque matériau
- Simulation avec ou sans prise en compte de la convection liquide et gazeuse
Résultats
- Connaissance de la forme et de la vitesse de solidification
- Aide à l'adaptation des conditions du procédé.
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Suivi du front de solidification, vérification de la cohérence avec l'isovaleur de température de fusion
Vitesse de cellule de convection avant solidification. L'instabilité de ce type de structure est un des problèmes cruciaux de la simulation aussi bien que du procédé. |
