Nouveau projet : Optimisation des supports en additive manufacturing

Un projet de collaboration entre HELMo-Gramme et Sirris vise à optimiser la génération des supports en additive manufacturing métal afin de fiabiliser la production et d'en réduire les coûts.

En quelques années, l’impression 3D a pris une place très importante dans la production de composants métalliques. Il reste toutefois des freins techniques qui augmentent les coûts de production et réduisent les capacités des outils. 

Pour être fabriquée couche par couche, une pièce doit être maintenue sur le plateau de fabrication par des supports. Ceux-ci ont également pour fonction de maintenir les zones fondues lors de l’étalement d’une nouvelle couche et d'améliorer la dissipation locale de calories apportées par le laser qui densifie la poudre. Ils sont complexes et ont une influence forte sur le prix, la faisabilité et la qualité du produit. La fabrication des supports ralentit le processus d'impression et consomme de la matière. Ils doivent être enlevés après construction, ce qui nécessite un travail de finition et peut laisser des traces sur les surfaces. Une bonne conception des supports est donc primordiale. 

Des outils existent mais sont essentiellement automatiques et ne tiennent pas compte du matériau utilisé, de la technologie de construction et de la pièce à fabriquer. Or, ces paramètres, parmi d’autres, sont fondamentaux pour obtenir un résultat optimal.

Rupture des supports suite aux contraintes internes (Pièce Thales Alenia Space – par Sirris)

Un projet First Haute Ecole de 2 années entre le CRIG (Centre de Recherche des Instituts Groupés au sein de HELMo) et Sirris a été lancé pour explorer cette problématique. 

L’objectif du projet OSAM sera de collecter et d'expérimenter de nouvelles solutions pour optimiser la génération des supports afin d’améliorer la production par additive manufacturing. 

La technique d'AM Métal étudiée est le Laser Beam Melting (LBM). L’optimisation porte sur plusieurs paramètres :

  • Le type de pièce (parois fines, lattices, pièces massives, …)
  • La position de celle-ci dans le bac de fabrication (distance bord de plateau/pièce, angle de la surface à supporter, hauteur des supports, …)
  • Le type de supports (poteaux, treillis, murs, arbres, …)
  • Les outils (software) de génération automatique de supports (Marcam, Magics, …)
  • Les paramètres de fabrication (puissance laser, vitesse de balayage, …)
  • Connexion supports/plateau et supports/pièce (type de jonction, largeur, …)

 

David Reuter, David.Reuter@sirris.be