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Recherche - Valorisation

Optimisation du pilotage de chaînes opto-mécaniques pour l'exécution de trajectoires en fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre

le 28 juin 2019
10h30

Thèse de Kevin Godineau (LURPA) Domaines : robotique, fabrication additive

Kevib Godineau

Kevib Godineau

Jury :

- Richard BEAREE , Professeur des Universités, ENSAM Lille (LISPEN)
- Frédéric VIGNAT, Maître de Conférence - HDR, Grenoble INP (G-Scop)
- Alain BERNARD, Professeur des Universités, Centrale Nantes (LS2N)
- Didier DUMUR, Professeur des Universités, CentraleSupélec (L2S)
- Christophe TOURNIER, Professeur des Universités, ENS Paris-Saclay (LURPA)
- Sylvain LAVERNHE, Maitre de Conférences - HDR, ENS Paris-Saclay (LURPA)
- Gilles WALRAND, Responsable scientifique, AddUp

Mots clés : fabrication additive, chane opto-mécanique, modèle géométrique, commande numérique, filtrage

Résumé :

En fabrication additive métallique par fusion laser sur lit de poudre, la géométrie et les ca ractéristiques mécaniques des pièces produites sont générées au cours de la fabrication. Ces deux aspects sont grandement influencés par les trajectoires du spot laser et par la matrise de l'énergie apportée à la poudre localement. La commande numérique dont le rôle est de générer les consignes à envoyer aux actionneurs a donc un impact conséquent sur la qualité des pièces produites.

Ces travaux proposent d'étudier l'impact des traitements effectués dans la commande numérique sur les trajectoires réalisées et sur l'énergie apportée à la matière. Dans la littérature, peu de travaux traitent de ces aspects en fabrication additive. C'est pourquoi une plateforme expérimentale est mise en œuvre et utilisée afin d'analyser et de mieux comprendre les opérations actuellement implémentées dans les commandes numériques industrielles.

Un modèle mathématique représentatif de la géométrie de la machine est d'abord établi. Ce modèle permet de convertir les trajectoires du spot laser en consigne pour les actionneurs. Le modèle développé est utilisé afin d'améliorer l'étape de calibration des machines. Une fois le système calibré, les consignes envoyées aux actionneurs sont étudiées. Les différents traitements effectués dans la commande numérique industrielle sont analysés, des limitations sont mises en évidence et plusieurs propositions d'améliorations sont implémentées. Tous ces développements sont ensuite utilisés afin de matriser finement l'énergie apportée à la matière dans le cas de certaines trajectoires adaptées au procédé. Les développements scientifiques proposés dans ces travaux sont tous validés expérimentalement sur une machine de fabrication additive ou sur le banc d'essai développé. Les travaux effectués permettent d'envisager de nombreuses perspectives concernant l'amélioration des traitements réalisés dans la commande numérique en fabrication additive.
Type :
Thèses - HDR
Lieu(x) :
Campus de Cachan
Amphi e-media, bâtiment Léonard de Vinci, campus ENS Cachan

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