Note publique d'information : Dans le cadre de ce travail, la génération des surfaces produites par le procédé de
fusion laser sur lit de poudre LPBF a été étudiée. Le LPBF est un procédé de fabrication
additive qui peut conduire à de nouvelles opportunités (fabrication de structures
complexes avec canaux internes, structures lattices). Ce procédé attire donc une attention
considérable en particulier dans l'industrie aéronautique. Une étude de l’influence
des paramètres primaires du procédé LPBF sur la génération des surfaces a été réalisée.
Au cours de cette étude, la relation entre la rugosité des surfaces supérieures et
latérales et la densité du matériau a été établie. Cela a permis de déterminer la
première fenêtre de paramètres optimaux.Une analyse de la dispersion de la rugosité
et la reproductibilité du procédé ont ensuite été réalisées. Cette analyse a révélé
une importante dispersion de la rugosité, notamment d'une face à l'autre. En conséquence,
des recommandations sur les mesures de surface ont été proposées.L'effet de différents
paramètres secondaires est également étudié afin de mieux comprendre la génération
de la surface latérale et de l'optimiser. Cette étude a montré que les compensations
et les réglages de contour sont des paramètres clés qui peuvent contribuent à la réduction
de la rugosité des surfaces latérales. Sur la base des résultats de ces études, la
rugosité a pu être diminuée d’un Sa de 40 µm à un Sa de 10 μm.Enfin, cette thèse présente
une nouvelle approche de modélisation de génération des topographies des surfaces
latérales. L’approche est basée sur la géométrie du cordon (rayons de courbure). Elle
permet de prendre en compte la position des cordons et des couches et prédit la rugosité
pour différentes stratégies de lasage et paramètres de compensation.
Note publique d'information : In the current study, surface generation during additive manufacturing (AM), especially
the laser powder bed fusion (LPBF) process was studied. LPBF is a progressive process
that can lead to new opportunities, such as applications that require complex structures
(internal channels or lightweight lattice structures). It has therefore attracted
considerable attention, which has led to research and development in many industries,
particularly in the aerospace industry.A surface generation study to optimize surface
roughness and material density by examining the influence of the primary LPBF process
parameters was therefore performed. During this study, the relationship between the
roughness of the top and side surfaces and the density of the material was established.
This made it possible to determine the first window of optimal parameters.An analysis
of the roughness dispersion and process reproducibility were then carried out. This
analysis revealed a significant roughness dispersion, especially from one side to
the other. As a result, recommendations on surface measurements have been proposed.The
effect of different process options (secondary parameters) are also studied in order
to better understand the generation of the side surface and optimize it. This study
showed that compensations and contour settings are key parameters that can help reduce
the side surface roughness. Indeed, the geometric positioning of the different weld
tracks is an important issue that must be addressed to reduce surface roughness. Based
on the results of this study, it is possible to reduce the average surface roughness
Sa from 40 to 10 μm.Finally, this thesis presents a new approach to modeling side
surfaces roughness (at 0°). The approach is based on the weld track geometry (radii
of curvature). It allows to take into account the weld tracks and layers position
in relation to each other and thus to predict the roughness for different scanning
strategies, compensation parameters.
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