Page 9 - MICADO Magazine n°1

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Contribution à l'amélioration de la prise en compte des spécificités des procédés de fabrication additive en conception : application à la qualité de surface
Bien orienter une pièce lors de sa production en Fabrication Additive est une étape primordiale si l'on veut améliorer sa qualité et minimiser les coûts.
La FA (Fabrication Additive) est un procédé de fabrication qui rend possible, en ajoutant de la matière couche après couche, la création de pièces en trois dimensions. Cette technologie a de nombreux intérêts car elle permet la personnalisation, l'intégration de formes ou de structures complexes, la réduction des déchets (particulièrement intéressant pour les matériaux précieux), l'amélioration de l'innovation et de la créativité, la fabrication sur demande et la réduction du temps de conception. Par exemple, dans le domaine du médical, plus de 10 millions d'aides auditives sont imprimées en 3D chaque année [2].
Cependant, des règles de bonnes pratiques doivent être appliquées à ces géométries. Le respect de celles­ci a pour but d'éviter les défauts lors de l'impression dus notamment aux problèmes thermiques et aux surplombs.
Au cours de cette thèse, nous avons cherché à déterminer des orientations remarquables de pièces afin de les fabriquer par des procédés de FA en prenant en compte les spécificités de ces derniers. La méthodologie développée pourra être employée dans le secteur industriel, dans l'aéronautique notamment où l'on veut des pièces ayant une bonne qualité de surface. .
Dans les travaux existants, les orientations proposées sont le fruit de la minimisation d'une ou plusieurs quantités. Masood et al. [1] cherchent à minimiser l'erreur de volume entre la pièce imprimée et le modèle, Nezhad et al. [3] minimisent le temps d'impression et le volume de support, alors que Zwier et al. [4] récupèrent l'orientation avec le minimum de surplombs.
Au vu du grand nombre d'effets liés à l'orientation d'une pièce, il semblait intéressant de sélectionner les principaux afin de pouvoir les traiter simultanément. C'est pourquoi une approche multicritères a été choisie. En effet, nous avons considéré pour notre méthodologie quatre grandes spécificités rencontrées dans les principaux procédés de FA : la qualité de surface des pièces, le volume de support, le temps et le coût de fabrication. Cette méthode ayant été validée, d'autres critères peuvent être facilement ajoutés (les surfaces de contact entre la pièce et les supports, l'accessibilité aux supports pour les supprimer. . .). Afin d'avoir une bonne qualité de surface sur les faces fonctionnelles de la pièce et pour limiter le post­traitement, une orientation précise a été définie pour chacune d'elles. Cette orientation est choisie pour que la rugosité, élément caractéristique de la qualité de surface, soit faible.
N°1 ­ Juin 2019
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