Simulation thermomécanique de l'apparition des défauts géométriques sur des pièces produites en fabrication additive EBM

Abstract

La qualité géométrique des pièces produites par le procédé EBM (Electron Beam Melting) dépend de l'interaction entre différents phénomènes thermiques, physiques et mécaniques durant la fabrication. La modélisation numérique de ces phénomènes reste un bon moyen pour prédire les défauts géométriques des pièces fabriquées. Ainsi, le présent travail a pour but de simuler le défaut géométrique appelé « perte de bords » sur une géométrie de pièce en surplomb. Un modèle thermique permet d'estimer les champs thermiques résultants du déplacement du faisceau d'électrons sur les couches de poudre, les distorsions géométriques d'origine thermique sont par la suite calculées dans le modèle mécanique et comparées qualitativement aux défauts mesurés sur une pièce produite. Abstract: During EBM process, the interaction between different thermal, physical and mechanical phenomena can lead to non-negligible geometrical distortions in the produced parts. The prediction of these distortions can be achieved by numerical simulation. Thus, a thermal finite element model has been developed to estimate the temperature evolution during the manufacturing of an overhang part. The temperature field is then used to predict the defect called "Side loss". The shape of the defect simulated is comparable to the defects observed on produced parts.