CHAPITRE 1-ÉLÉMENTS DE BIBLIOGRAPHIE
? La modélisation à l'échelle
méso
Cette modélisation s'intéresse à
l'échelle de la couche ; elle porte sur la formation du cordon du bain
de fusion et l'apparition des défauts et des
irrégularités. À ce stade, la simulation va aider à
comprendre l'évolution de la microstructure issue du
procédé SLM. Elle permet aussi d'estimer l'histoire thermique et
les contraintes résiduelles locales au voisinage de la zone fondue,
point de départ pour modéliser les contraintes résiduelles
à l'échelle macro.
Plusieurs approches numériques se sont
développées pour la modélisation du bain et du cordon de
fusion, telle que l'approche ALE (Arbitrary Lagrangien Euleran), une approche
hybride très flexible qui peut être utilisée pour la
modélisation de la zone fondue à l'échelle micro et pour
la modélisation du cordon à l'échelle méso.
L'approche level-set est utilisée, quant à elle s'une part pour
suivre l'évolution à l'échelle microscopique de la surface
du bain de fusion et d'autre part à l'échelle mésoscopique
pour modéliser l'évolution du cordon en prenant en compte
certaines hypothèses sur le milieu. Ces deux méthodes sont
basées sur la méthode des éléments finis.
? La modélisation à l'échelle
macro
Elle prend en compte les contraintes résiduelles et la
déformation finale à l'échelle de la pièce.
L'approche macro n'envisage pas de prédire la forme du bain de fusion et
les défauts qui en résultent dans certaines approches, mais
essentiellement les transferts thermiques macroscopique et leurs
conséquences sur la ténue de la pièce et sa durée
de vie. On s'intéresse ici à la modélisation de l'apport
en énergie, thermomécanique et la modélisation
géométrique de la pièce finale. La plupart des
modèles macro sont basés sur la méthode des
éléments finis.
1.4.3.4 Modélisation Numérique Du
Procédé SLM
Les paramètres accessibles qui intéressent la
plupart des études antérieures sont la puissance du laser, le
diamètre du faisceau, la vitesse de balayage, l'épaisseur de la
couche de poudre te la granulométrie.
Gusarov et al. [64], [65], [66] ont
modélisés la pénétration de la chaleur et des
rayonnements dans un lit de poudre en prenant en compte des réflexions
multiples. Ils ont calculé numériquement la distribution de la
température dans la région d'interaction laser-poudre et ont
étudié l'influence de l'épaisseur de la couche de poudre
et de la puissance du laser sur la forme du bain de fusion. Ils ont
également étudié les effets de la vitesse de balayage.
Verhaeghe et al. [67] ont présenté un
modèle permettant de déterminer l'effet de l'évaporation
de la matière. Ils ont constaté l'évaporation devient un
phénomène très significatif
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MASTER II-LABORATOIRE SCIENCES DES
MATÉRIAUX
KOND NGUE PIERRE GÉRARD DAREL
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