L’étude de la mise en forme de « LINER-CREUSET » s’inscrit dans le cadre d’un contrat entre le CEA Cadarache, le LETAM (Laboratoire d’Etude des Textures et Application aux Matériaux) et le LPMM (Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux).
La pièce sur laquelle porte l’étude est un creuset de forme hexagonale destiné à recevoir les pastilles de combustible.
L’objectif est ici d’évaluer dans un premier temps l’aptitude à l’emboutissage de feuilles de matériaux réfractaires (hauts points de fusion) pour des épaisseurs de 100 microns puis d’effectuer une transposition à une épaisseur plus faible (50 microns).
Une étude par éléments finis a permis d’optimiser la forme des outillages d’emboutissage (rayon de matrice, congé de raccordement du poinçon) en tenant compte de la loi de comportement des matériaux (cf. figure 1).
Figure 1 : Modélisation par éléments finis
Les outillages réalisés ont permis de produire des pièces et d’évaluer la formabilité des différentes nuances.
Figure 2 : Tôle emboutie pour former un liner-creuset en matériau réfractaire
L’étude s’est poursuivie par un travail sur l’amélioration de la formabilité des matériaux en optimisant la texture cristallographique. Un moyen d’influer sur la texture est de modifier les séquences de la gamme de fabrication de la tôle (laminage unidirectionnel/transverse) ; la texture obtenue est alors plus favorable à la mise en forme (cf. figure 2). Cela a été démontré par des calculs et des mesures de coefficient de Lankford.