Aller au menu Aller au contenu
Conception Produit Process
Laboratoire des Sciences pour la Conception, l'Optimisation et la Production de Grenoble
Conception Produit Process

> GSCOP_Recherche > GSCOP_ConceptionProduitProcess

Soutenance de thèse de Alexandre Piaget (CPP) mercredi 30 janvier 2019 à 14h00 en amphi Gosse - Site Viallet - Grenoble INP

Publié le 11 janvier 2019
A+Augmenter la taille du texteA-Réduire la taille du texteImprimer le documentTélécharger au format PDFEnvoyer cette page par mail Partagez cet article Facebook Twitter Linked In Google+ Viadeo
Soutenance 30 janvier 2019

Intitulée : "Maîtrise de la Qualité en Fabrication Additive" - "Additive Manufacturing Quality Management"

Membres du jury :
 
  • M. Jean-Yves DANTAN, Professeur au LCFC, ENSAM Metz, Examinateur
  • M. Jean-Marc LINARES, Professeur à l’ISM, Université Aix-Marseille, Rapporteur
  • M. Christophe TOURNIER, Professeur au LURPA, ENS Paris-Saclay, Rapporteur
  • M. Henri PARIS, Professeur au G-SCOP, Université Grenoble Alpes, Directeur
  • M. Matthieu MUSEAU, Maître de Conférences au G-SCOP, Université Grenoble Alpes, Co-encadrant

Résumé
:
 
En utilisant des solutions de production issues des technologies de Fabrication Additive (FA), l’industrie s’ouvre de nouvelles possibilités pour la fabrication de pièces à haute valeur ajoutée. Dans le but d’être pleinement exploitables, ces procédés de fabrication doivent permettre la réalisation de pièces dont la qualité est adaptée aux besoins de l’industrie. Ces travaux se concentrent sur deux points ciblés de la maîtrise de la qualité en FA appliquée à la technologie Electron Beam Melting (EBM).

Le premier point abordé s’intéresse à l’impact de la position d’une pièce dans l’espace de fabrication d’une machine sur la qualité géométrique de cette pièce. Pour caractériser l’espace de fabrication de la machine Arcam A1, plusieurs séries de pièces sont fabriquées à différentes localisations de l’espace, puis comparées à leur design initial. Les écarts mesurés entre les pièces et leur géométrie souhaitée montrent que la périphérie de l’espace de fabrication est une zone sujette à d’importants défauts géométriques. Ces défauts sont caractérisés et des solutions sont proposées pour en limiter l’impact sur la qualité géométrie des pièces.

Le second point traite de la porosité des pièces fabriquées. Lorsque l’apport énergétique du faisceau d’électrons n’est pas adéquat pour fondre correctement la poudre, des pores peuvent se former dans le matériau des pièces fabriquées. La géométrie et le matériau des pièces rendent difficiles la détection de ses pores. Une méthode de détection est proposée pour révéler la présence de pores dans une pièce via un contrôle standardisé sur un élément qui copie les conditions de fusion de la pièce. Cette méthode propose deux alternatives de contrôle : un contrôle optique (rapide, abordable mais peu précis) et un contrôle tomographique (plus précis que le précédent mais moins rapide et abordable). Un algorithme de traitement d’images innovant a été développé dans le cadre de cette étude afin de rendre les tomographies du témoin plus fiables.


Mots clefs : Fabrication Additive, Electron Beam Melting, Espace de Fabrication, Détection de Porosité

Board of examiners:
 
  • Mr. Jean-Yves DANTAN, Professor at LCFC, ENSAM Metz, Examiner
  • Mr. Jean-Marc LINARES, Professor at l’ISM, Université Aix-Marseille, Rapporteur
  • Mr. Christophe TOURNIER, Professor at LURPA, ENS Paris-Saclay, Rapporteur
  • Mr. Henri PARIS, Professor at G-SCOP, Université Grenoble Alpes, Director
  • Mr. Matthieu MUSEAU, Associate professor at G-SCOP, Université Grenoble Alpes, Co-supervisor

Summary :

By using production solutions from Additive Manufacturing (AM) technologies, the industry is opening new possibilities for manufacturing high added value parts. To be fully exploitable, these manufacturing processes must allow the production of parts whose quality is adapted to the needs of the industry. This work focuses on two aiming points of quality control in AM applied to Electron Beam Melting (EBM) technology.

The first point deals with the impact of a part position in the manufacturing space of a machine on the geometric quality of this part. To characterize the manufacturing space of the Arcam A1 machine, several series of parts are manufactured at different locations of the space, then compared to their initial design. The differences measured between the parts and their desired geometry show that the periphery of the manufacturing space is a zone subject to important geometrical defects. These defects are characterized, and solutions are proposed to limit the impact on the geometrical quality of parts.

The second point deals with the porosity of manufactured parts. When the energy supply of the electron beam is not adequate to melt the powder properly, pores can form in the material of the manufactured parts. The geometry and material of the parts make it difficult to detect its pores. A detection method is provided to detect the presence of pores in parts via a standardized control on an item that copies the parts merging conditions. This method offers two control alternatives: an optical control (fast, affordable but not very accurate) and a tomographic control (more accurate than the previous one but slower and costlier). An innovative image processing algorithm is developed as part of this study to make the item tomography scans more reliable.


Key words : Additive Manufacturing, Electron Beam Melting, Manufacturing Space, Porosity Detection

A+Augmenter la taille du texteA-Réduire la taille du texteImprimer le documentTélécharger au format PDFEnvoyer cette page par mail Partagez cet article Facebook Twitter Linked In Google+ Viadeo

Rédigé par Fadila Messaoud-Djebara

mise à jour le 11 janvier 2019

  • Tutelle CNRS
  • Tutelle Grenoble INP
  • Université Joseph Fourier
  • Tutelle UMR
Univ. Grenoble Alpes