Paper published in a book (Scientific congresses and symposiums)
Miniaturization induced size effects: Experimental and numerical investigation of size effects linked to the miniaturization of metallic components
Keller, Clément; Habraken, Anne; Hug, E. et al.
2010In Scale transition for plastic crystalline and microstructured materials: from experiment to numerical modeling
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Keywords :
Microforming; size effects; surface effects; mechanical behavior; comportement mécanique; Microformage; effets de taille; effet de surface; LIMARC
Abstract :
[en] The manufacturing of small metallic components for MEMS is a great challenge for industries. However, the lack of knowledge about the mechanical behavior of metals when they are employed in small components can reduce the economical development of MEMS due to manufacturing and reliability issues. The objective of this work is to provide new scientific results to improve the understanding of the mechanical properties of micro-components. Experimental and numerical (strain gradient plasticity model) tensile tests are performed on thin nickel single crystals and polycrystals (thickness larger than 10 m) showing different size effects depending on the dimensions of the samples. These effects are then taken into account in new simplified numerical models for the prediction of micro-forming processes.
[fr] La fabrication de microcomposants métalliques est un enjeu majeur pour les industries liées aux microtechnologies. Cependant, le manque de connaissances du comportement mécanique des métaux employés sous forme de microcomposants peut réduire le développement de leurs applications du fait de problèmes de mise en forme et de fiabilité. L’objectif de ce travail est d’apporter de nouveaux résultats scientifiques pour améliorer la compréhension des propriétés mécaniques des composants de dimensions réduites. Des essais de traction expérimentaux et numériques (modèle de plasticité cristalline à gradient) ont été réalisés sur des monocristaux et polycristaux minces de nickel (épaisseur supérieure à 10 m) montrant différents effets de taille suivant les dimensions des échantillons. Ces effets sont ensuite pris en compte au sein de nouveaux modèles numériques simplifiés permettant la prédiction du comportement mécanique au cours de procédés de microformage.
Disciplines :
Materials science & engineering
Author, co-author :
Keller, Clément ;  Université de Liège - ULiège > Département Argenco : Secteur MS2F > Département Argenco : Secteur MS2F
Habraken, Anne  ;  Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > Département ArGEnCo
Hug, E.
Duchene, Laurent  ;  Université de Liège - ULiège > Département Argenco : Secteur MS2F > Département Argenco : Secteur MS2F
Language :
English
Title :
Miniaturization induced size effects: Experimental and numerical investigation of size effects linked to the miniaturization of metallic components
Publication date :
2010
Event name :
4th US-France Symposium of Scale transition for plastic crystalline and microstructured materials: from experiment to numerical modeling
Event place :
Paris, France
Event date :
2 - 4 June 2010
Audience :
International
Main work title :
Scale transition for plastic crystalline and microstructured materials: from experiment to numerical modeling
Peer reviewed :
Peer reviewed
Available on ORBi :
since 20 October 2010

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