Formation : Fabrication additive, impression 3D – Nouveaux enjeux technologiques et perspectives industrielles

Le contexte de la fabrication additive

Les principales technologies (SLM/SLS, DMD, Fil) et leurs grandeurs caractéristiques – AIRBUS GROUP

• Différencier les procédés par voie poudre et ceux par voie fil, distinguer les modes de consolidation
• Décrire les principes de fonctionnement et identifier les grandeurs caractéristiques associées : granulométrie des poudres, les caractéristiques de mise en couche ou des buses, ….

Le protocole paramétrique et les temps de fabrication – AIRBUS GROUP

• Différencier les étapes de la fabrication et identifier les paramètres de fabrication
• Définir l’influence des paramètres sur les temps de fabrication,
• Identifier l’impact de ces paramètres sur la qualité de la fabrication.

Sélectionner les poudres et alliages comme matériaux de base

• Les moyens d’élaboration : atomisation, électrode tournante, broyage
• La métallurgie des poudres
• Les défauts d’élaboration des poudres
• Distribution granulométrique et morphologie des poudres
• Rhéologie des poudres et propriétés des lits de poudres
• Recyclabilité et stockage

Les microstructures et défauts de fabrication : propriétés mécaniques

Appréhender les microstructures générées par la fabrication additive : base Aluminium, Titane, Nickel

• Les paramètres du 1er ordre : notion de cartographie « procédé »
• Les cartographies de solidification G-Vs (étude de cas : l’alliage Ti-6Al-4V)
• Les diagrammes TRC : prédiction de la nature des phases (étude de cas : l’alliage Ti-6Al-4V)
• L’histoire thermique en projection et fusion laser : les transformations de phases cycliques et le régime thermique stable (température de recuit induite)
• Les indices métallurgiques
• La stratégie de balayage et les défauts de construction

Comprendre les propriétés mécaniques induites

• Anisotropie de comportement quasi-statique
• Comportement en fatigue

Améliorer par post-traitement les propriétés mécaniques

• Diagramme TTT
• Traitements d’homogénéisation
• Traitements de détentionnement
• Traitements de cicatrisation de la porosité résiduelle (CIC)

Modéliser le procédé de fabrication additive : les derniers développements

• Concevoir une géométrie : optimisation de forme et optimisation topologique
• Générer le slicing et optimiser les trajectoires
• Modéliser à plusieurs échelles :
  • le lit de poudre (SLM/SLS) et le faisceau poudre (DMD)
  • le bain liquide et les mouvements fluides
  • le cordon et sa morphologie
  • la pièce

Prédire les contraintes résiduelles : calculs multiphysiques

• La stratégie de modélisation par activation d’éléments
• Le triangle d’interactions : couplage thermique/métallurgique/mécanique
  • modèle thermique
  • modèle métallurgique
  • modèle mécanique

Appréhender l’environnement technico-économique

• Etude de cas Dassault Aviation : Analyse technico-économique d’un procédé de fabrication additive / procédés conventionnels
• Analyse du cycle de vie et bilan carbone
• Normalisation : panorama et perspectives (France, Europe, Etats-Unis)
• Procédure de qualification

Instantané du marché et des acteurs de la fabrication additive, impression 3D

Conclusion, bilan et tour de table