10 Février – Soutenance de thèse - Pinku Yadav

10 h30 Amphi HSE - IUT Bordeaux (Gradignan)

Détection de défauts dans le procédé L-PBF à l'aide de mesures et d'analyses de données in situ.

De nos jours, les fournisseurs de machines se concentrent sur l'amélioration de l'assurance qualité et sur la fourniture de plus d'informations sur l'espace de processus avec des commandes de machines in situ. Cela a conduit à une amélioration de la qualité, de la fiabilité et de la répétabilité des pièces selon les mesures de confiance des consommateurs. Cependant, le plein potentiel de l'instrumentation de contrôle de la qualité ne peut pas être libéré si les données in-situ capturées ne sont pas traitées de manière significative et corrélées avec les différentes étapes du processus. Il est vital de corréler le signal in-situ aux caractéristiques du processus telles que les anomalies pour surveiller et augmenter la qualité globale de la pièce finale.
Cette thèse a présenté une méthodologie pour détecter et identifier les anomalies de processus dans le processus de fusion laser-lit de poudre en utilisant l'instrumentation commerciale in-situ. Tout d'abord, il est essentiel de trouver les paramètres les mieux adaptés pour étudier la corrélation entre l'espace du processus, y compris les paramètres du processus (puissance laser, vitesse de balayage, matière première, etc.) et le résultat du processus (signaux du bain de fusion). Initialement, une enquête basée sur les aspects microstructuraux et mécaniques de l'alliage AlSi7Mg0.6 est réalisée, et la stratégie de balayage la mieux adaptée est identifiée pour une étude plus approfondie.
Différents types d'instruments in-situ tels que les caméras infrarouges et les systèmes commerciaux à base de photodiodes sont étudiés pour mieux comprendre l'interaction laser-poudre. La tomographie optique coaxiale EOSTATE basée sur une caméra fournie par EOS GmbH est exploitée et une étude de cas basée sur des techniques d'analyse de données est proposée pour identifier les couches de dérive potentielles. De même, une méthodologie basée sur l'apprentissage automatique est proposée pour extraire des caractéristiques critiques à une échelle mondiale et locale pour le module in-situ de surveillance du pool de fusion basé sur des photodiodes fourni par SLM Solutions GmbH. Comme nous le savons, l'interaction laser-poudre dépend non seulement des paramètres du procédé mais aussi de l'étalement du lit de poudre. Cependant, la qualité de l'épandage sur lit de poudre peut être influencée par les caractéristiques de la matière première telles que l'humidité, la granularité, etc. Par conséquent, il est essentiel de corréler le signal du pool de métaux à la santé de la propagation de la poudre pour mieux comprendre. Pour ce faire, les caractéristiques critiques de l'étalement du lit de poudre sont identifiées à l'aide d'un système de contrôle de couche et d'algorithmes de vision par ordinateur. La méthodologie proposée identifie avec succès les anomalies d'étalement du lit de poudre et leur influence sur le signal du bain de fusion. En outre, une étude de cas est présentée pour examiner l'efficacité et la robustesse de la méthodologie proposée.
De plus, pour fournir les données expérimentales pour l'approche de modélisation constitutive (Work Package 1), la réponse thermomécanique de l'alliage Inconel 718 traité L-PBF est étudiée. L'influence des conditions de déformation, c'est-à-dire les températures et les vitesses de déformation, est étudiée à l'aide d'essais de torsion à chaud. On remarque que les conditions de déformation influencent fortement l'affinement microstructural influencé par la recristallisation et la récupération dynamiques. De plus, l'état initial du matériau, tel que l'état de production (dans notre cas, le procédé L-PBF), joue un rôle critique. Les échantillons d'Inconel 718 traités au L-PBF ont montré une énergie d'activation de déformation de 353 KJ/mol-1. Les échantillons déformés à 1000 C ont montré le % d'allongement le plus élevé, ce qui peut être attribué au comportement dynamique du matériau.

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