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Optimisation de formes pour la Fabrication Additive

Optimisation de formes pour la Fabrication Additive
Image: hal-03507990

La fabrication additive est un processus de fabrication couche par couche permettant la construction des objets avec une topologie complexe. Ceci a donné un nouveau essor aux méthodes de design automatique, qui souvent produisent des géométries trop complexes pour les procédés classiques de fabrication (casting, milling). Néanmoins, la fabrication additive vient avec ses propres contraintes qui doivent etres prises en compte lors du processus de design automatique. Ci-dessous vous trouverez quelques travaux de l'équipe sur ce sujet. 

Optimisation avec un modèle multi-couche

Les régions qui sont presque horizontales ne peuvent pas etre realisées correctement par fabrication additive. Pour modéliser le processus de fabrication, le domaine de calcul est divise en plusieurs couches horizontales, puis un problème mécanique est résolu pour chaque domaine intérmediaire qui évalue, par exemple, la résistance de la structure ou les nouvelles contraintes thermo-mécaniques enduites par l'ajout de la couche suivante.

Layer by Layer
hal-01523009

Optimisation des supports en fabrication additive

Etant donnee une structure a realiser en fabrication additive on peut demander comment mettre des structures supports de maniere optimale pour garantir la fabrication correcte tout en utilisant le moins de matiere supplementaire et en minimisant le temps de fabrication. Differents aspects de modelisation et simulations ont ete proposees dans les travaux suivants (publications hal-02468684, hal-02468684):

Supports Compliance Supports Compliance

 

Processus de simulation simplifié

La simulation complète du processus thermo-mécanique correspondant à la fabrication additive métallique est trop coûteuse pour être utilisée de manière efficace dans un processus d'optimisation de formes. Dans le travail de thèse de Martin Bihr un processus de simulation simplifie a été propose et valide (comparaison avec autres simulateurs, validation expérimentale). Cette méthode a été utilisée pour minimiser les contraintes thermo-mécaniques, minimiser les déplacements verticaux de la structure et diminuer la déformation d'une structure au moment de la découpe du plateau. L'expérimentation pratique a été réalisée chez Safran. Pour plus de détails vous pouvez consulter la publication hal-03507990

Supports Compliance
Mesures éxperimentales pour valider les simulations numériques