Développement de solutions de parachèvement pour pièces de fabrication additive : un enjeu majeur pour la filière
La fabrication additive présente encore quelques inconvénients tels que l’obtention d’un état de surface très rugueux comparativement à un état de surface usiné. L’Institut de Recherche Technologique Matériaux, Métallurgie et Procédés (IRT M2P) travaille depuis 2016 sur le développement de technologies de parachèvement.
FIGURE 1 : Illustration des problématiques d’état de surface rencontrées lors de la production de pièces par FA.
FIGURE 2 : Consortium du projet After ALM.
FIGURE 3 : Caractérisations réalisées pour évaluer l’influence des différents procédés
FIGURE 4 : Schéma de principe du polissage chimique dans le cas d’un alliage de titane[1].
FIGURE 5 : Schéma de principe de l’EP.
FIGURE 6 : Schéma de principe du PeP[9].
FIGURE 7 : Schéma de principe du polissage laser par refusion[13].
FIGURE 8 : Résultats obtenus pour les différents procédés en termes d’abattement de rugosité de surface Sa par rapport à l’état brut de FA
Tableau 1 : Paramètres utilisés pour la mise en œuvre des procédés de parachèvement.
FIGURE 9 : Évolution de la rugosité de surface de pièces en TA6V en fonction du temps d’immersion dans la solution de polissage chimique (a) et des paramètres « machine » dans le cas du polissage laser (b).
FIGURE 10 : Méthodologie utilisée pour estimer l’impact du procédé de parachèvement sur la géométrie des pièces→ Détermination du coefficient de déformation.
FIGURE 11 : Influence du procédé de parachèvement sur la déformation géométrique des pièces.
FIGURE 12 : Évolution de la rugosité de surface de pièces en TA6V en fonction du temps d’immersion dans la solution de polissage chimique (a) et des paramètres « machine » dans le cas du polissage laser (b).
FIGURE 13 : Zones d’analyse définies pour réaliser les caractérisations de surface (a) à l’extérieur et (b) à l’intérieur des démonstrateurs.polissage chimique (a) et des paramètres « machine » dans le cas du polissage laser (b).
FIGURE 14 :Valeurs de rugosité Sa mesurées sur la face externe de démonstrateurs en acier inoxydable 316L avant et après polissage chimique PeP.
FIGURE 15 :Valeurs de rugosité Sa mesurées sur la face interne de démonstrateurs en acier inoxydable 316L pour les différentes zones d’analyse, (a) avant et après (b) polissage chimique et (c) PeP.
FIGURE 16 : Positionnement des procédés de parachèvement développés dans le projet After ALM par rapport aux rugosités atteignables et par rapport à la déformation des pièces qu’ils génèrent.
FIGURE 17 :Positionnement des procédés de parachèvement développés dans le projet After ALM par rapport à leur capacité à traiter des pièces de géométrie complexe.
FIGURE 17 :Exemple de combinaisons de procédés « polissage chimique + tribofinition » dans le cas d’une éprouvette en TA6V.
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