Mots-clés

Fabrication additive, WLAM, Robot, Trajectoire, Simulation, Optimisation

Résumé

La fabrication de pièce dans ses états bruts est remise en cause par les développements technologiques et évolutions des procédés, notamment en fabrication additive. La technologie "laser-fil" (Wire Laser Additive Manufacturing) consiste à déposer de la matière apportée sous forme de fil, localement fondu par une énergie concentrée provenant d'un laser. Dans ce cadre, l'enjeu est de fabriquer des pièces de petite et moyenne dimension, dont la géométrie et la qualité sont proches de la pièce finie, tout en contrôlant la structure matière et les caractéristiques mécaniques associées. L'objectif des travaux de thèse est de maîtriser la géométrie fabriquée. D'une part il s'agit de gérer localement le cordon et la peau de la pièce pour éviter les fluctuations locales (bourrelets liés à un surplus matière ou cavités présentant un manque de matière). D'autre part, à l'échelle de la pièce, il faut contenir les déformations liées à la dissipation d'énergie et aux contraintes thermomécaniques associées. La maîtrise du procédé sera effectuée par un pilotage des trajectoires (vitesse robot, vitesse fil, puissance et position focale laser, position relative de la tête, séquence de dépose) basé sur une modélisation réaliste du comportement robot, des géométries déposées, ainsi que sur un indicateur thermique macroscopique caractérisant l'état de la pièce. Le développement d'une instrumentation adaptée est aussi attendu, en lien avec le pilotage du procédé pour confronter modèles et réel au travers d'un jumeau numérique du système de production.