RESUME
Le procédé de fusion sélective par
laser (SLM) d'un lit de poudre métallique est un procédé
de fabrication additive qui permet de fabriquer des pièces de forme
complexe directement à partir d'un fichier CAO en passant par la fusion
totale de couches de poudre déposées successivement. De nombreux
problèmes techniques doivent encore être surmontés pour
faire du SLM un procédé de fabrication viable. C'est le cas de
l'état de surface des pièces obtenues à partir de ce
procédé qui est intimement lié à l'influence des
paramètres procédés. Dans ce contexte, les travaux
menés auront pour objectifs : 1) d'étudier l'influence de
certains paramètres procédés tels que la puissance du
faisceau laser, la vitesse de balayage et la densité d'énergie
volumique (DEV) au cours du procédé de fabrication et 2) de faire
une analyse de sensibilité desdits paramètres. Dans un premier
temps en considérant des géométries simples (largeur et
profondeur du bain de fusion) en alliage de Titane Ti6Al4V, on étudiera
l'influence de la puissance laser, de la vitesse de balayage et de la
densité d'énergie volumique sur la morphologie en surface et en
profondeur des cordons obtenus par SLM au cours de l'interaction faisceau
laser-lit de poudre/bain de fusion. Une analyse numérique sera faite
afin de corroborer ou non les résultats expérimentaux. Par la
suite grâce au module de simulation melting (module de simulation du bain
de fusion) développé par ESI Group, une analyse de
sensibilité sera effectuée afin de visualiser au mieux les
entrées susceptibles d'influencer les plus les sorties simulées :
la largeur et la profondeur du bain de fusion.
Mots clés : Fabrication Additive,
procédé de fusion sélective par laser (SLM),
modélisation numérique, alliage Ti6Al4V, keyhole.
KOND NGUE PIERRE GERARD DAREL
(c)2021
XII
MASTER II- LABORATOIRE SCIENCES DES
MATÉRIAUX
KOND NGUE PIERRE GÉRARD DAREL
(c)2021
ABSTRACT
ABSTRACT
Selective Laser Melting (SLM) of a metal powder bed is an
additive manufacturing process that allows the manufacture of complex shaped
parts directly from a CAD file through the total melting of successively
deposited powder layers. Many technical issues still need to be overcome to
make SLM a viable manufacturing process. This is the case of the surface finish
of the parts obtained from this process which is intimately linked to the
influence of the process parameters. In this context, the objectives of the
work carried out will be: 1) to study the influence of some process parameters
such as laser beam power, scanning speed and volume energy density (VED) during
the manufacturing process and 2) to perform a sensitivity analysis of these
parameters. First, considering simple geometries (width and depth of the melt)
in Ti6Al4V Titanium alloy, we will study the influence of the laser power, the
scanning speed and the volume energy density on the surface and depth
morphology of the beads obtained by SLM during the laser beam-powder bed/melt
bath interaction. A numerical analysis will be done to corroborate or not the
experimental results. Then, thanks to the melting simulation module developed
by ESI Group, a sensitivity analysis will be performed in order to visualize at
best the inputs likely to influence the most the simulated outputs: the width
and the depth of the melt bath.
Key words: Additive
Manufacturing, selective laser melting (SLM) process, numerical modeling,
Ti6Al4V alloy, keyhole.
1
MASTER II- LABORATOIRE SCIENCES DES
MATÉRIAUX
KOND NGUE PIERRE GÉRARD DAREL
(c)2021
| 
