EP4370268A1 - Procédé de calibration d'un capteur de surveillance d'un bain de fusion dans une machine de fabrication additive - Google Patents

Procédé de calibration d'un capteur de surveillance d'un bain de fusion dans une machine de fabrication additive

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EP4370268A1
EP4370268A1 EP22751779.4A EP22751779A EP4370268A1 EP 4370268 A1 EP4370268 A1 EP 4370268A1 EP 22751779 A EP22751779 A EP 22751779A EP 4370268 A1 EP4370268 A1 EP 4370268A1
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EP
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monitoring sensor
monitoring
reference radiation
sensor
signal transmitted
Prior art date
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Application number
EP22751779.4A
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Inventor
Franck Denavit
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AddUp SAS
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to the calibration of a sensor for monitoring a molten pool in an additive manufacturing machine, in particular in an additive manufacturing machine by powder bed deposition and selective melting.
  • Additive manufacturing by powder bed deposition and selective melting is an additive manufacturing process in which one or more parts are manufactured by the selective melting of different layers of additive manufacturing powder superimposed on each other.
  • the first layer of powder is deposited on a support such as a plate, then selectively fused using one or more sources of energy or heat along a first horizontal section of the part or parts to be manufactured.
  • a second layer of powder is deposited on the first layer of powder which has just been merged, and this second layer of powder is in turn selectively merged, and so on until the last layer of powder useful for the manufacture of the last horizontal section of the part(s) to be manufactured.
  • the additive manufacturing machines can be equipped with systems for monitoring the melt pool generated in each layer of powder by the sources of energy or heat used for selective melting.
  • a molten pool monitoring system comprises a sensor making it possible to measure the thermal emission level of this molten pool.
  • Application US2019323951 proposes a method and a device for calibrating the system for monitoring a melting pool of an additive manufacturing machine.
  • the calibration device comprises a calibration plate 232 supporting a calibrated light source 240.
  • the calibrated light source For the smooth running of the calibration process, the calibrated light source must be positioned very precisely in the machine and with respect to the sensor of the molten pool monitoring device. To this end, the calibrated light source is positioned very precisely on the calibration plate, and the calibration plate is positioned very precisely in the machine, in particular using positioning means 234, 236.
  • the calibration method described in application US2019323951 provides for exposing the sensor of the monitoring system to reference radiation emitted by the calibrated light source, to measure this reference radiation using the monitoring system, comparing the value measured by the monitoring system with a reference measured value, and adjusting the monitoring system so that it outputs a measured value identical to the measured value of reference.
  • This final adjustment step constitutes another drawback of the method described in the application US2019323951 and can also prevent the use of this method on any type of machine. Indeed, the operations allowing the adjustment of the surveillance system can be difficult to implement, even impossible to carry out if the surveillance system is not provided for such adjustments, or the means offering these adjustment possibilities may not provide sufficient adjustment resolution.
  • the object of the present invention is to provide a method for calibrating a sensor for monitoring a melting pool in an additive manufacturing machine which does not have the aforementioned drawbacks.
  • the subject of the invention is a method for calibrating a sensor for monitoring a molten pool belonging to a system for monitoring a molten pool of an additive manufacturing machine, the method comprising at least the following steps:
  • the invention may also provide that:
  • this electronic gain of the monitoring sensor is adjustable, this electronic gain is set to a predefined value before the steps of measuring and recording the values of the signal transmitted by this sensor,
  • the electronic gain of the monitoring sensor is set to its maximum before the steps of measuring and recording the values of the signal transmitted by this sensor
  • the reference radiation to which each monitoring sensor is exposed comes from a light source calibrated in terms of light intensity and wavelength, this calibrated light source comprising a filament lamp fitted with a device, such as a card, of regulation of its output light power.
  • the method according to the invention is implemented with at least two different monitoring sensors, the method comprising at least the following steps:
  • the invention can also provide that:
  • the method is implemented with at least two monitoring sensors belonging to the same additive manufacturing machine,
  • the method is implemented with at least two monitoring sensors belonging to separate additive manufacturing machines.
  • the method according to the invention is applied to one or more sensors for monitoring a melt pool in one or more additive manufacturing machine(s) by powder bed deposition and selective melting.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an additive manufacturing machine in which the calibration method according to the invention can be implemented
  • FIG. 2 is a schematic representation of a system for monitoring a weld pool in an additive manufacturing machine
  • FIG. 3 illustrates the positioning of a calibrated light source in an additive manufacturing machine in accordance with the calibration method according to the invention
  • FIG. 4 is a detail view of the positioning of a calibrated light source in an additive manufacturing machine in accordance with the calibration method according to the invention
  • FIG. 5 is a schematic representation of the components of a calibrated light source that can be used in the calibration method according to the invention.
  • the invention relates to a method for calibrating a sensor for monitoring a melting pool belonging to an additive manufacturing machine such as an additive manufacturing machine by powder bed deposition and selective melting.
  • FIG. 1 An example of an additive manufacturing machine by powder bed deposition and selective melting is illustrated in figure 1.
  • An additive manufacturing machine 10 may comprise a manufacturing chamber 12 and two laser sources 141,142 each emitting a laser beam 161,162 making it possible to selectively merge a layer of additive manufacturing powder deposited inside the manufacturing 12.
  • the laser sources are mounted on the manufacturing enclosure and outside thereof, and windows 151,152 allow the laser beams to pass through the upper wall of the manufacturing enclosure.
  • each laser source 141,142 is equipped with a scanning head 171,172 comprising mechanical and optical means, such as different optical lenses and at least one mirror, making it possible to move a beam laser and to control its focusing inside the manufacturing enclosure.
  • the manufacturing enclosure 12 is a closed enclosure which can be filled with an inert gas such as nitrogen.
  • an inert gas such as nitrogen.
  • a circulation of inert gas can be provided in the manufacturing enclosure to evacuate the fumes produced by the melting of the powder and to cool the gas or gases circulating in the manufacturing enclosure.
  • the additive manufacturing machine 10 comprises at least one work area 18 defined by a manufacturing plate 20 and a manufacturing jacket 22, the plate 20 translating into the sleeve 22 under the effect of an actuator 24 such as a jack.
  • the manufacturing enclosure 12 comprising a work plan 26, the jacket 22 extends vertically under the work plan 26 and it opens into the work plan 26 through an opening provided in the latter.
  • the machine comprises means for depositing a layer of powder.
  • these means for depositing a layer of powder comprise two powder distributors 281,282 connected to at least one powder reservoir (not shown) and two powder receiving drawers 301,302 located on either side of the working area 18, as well as a powder spreading device 32 which can take the form of a roller or a scraper .
  • the sleeves 341,342 receiving the drawers can also be used to recover the powder deposited in excess.
  • a bead of powder is delivered by a dispenser to a drawer, then the spreading device spreads the powder on the working area 18.
  • a drawer moves in translation under the dispenser with which it is associated.
  • the machine 10 may comprise a monitoring system of a 361,362 molten pool associated with each laser source.
  • a 361,362 weld pool monitoring system comprises at least one monitoring sensor 38 of a weld pool.
  • a 361.362 weld pool monitoring system is placed between the laser source 141.142 and its scanning head 171.172.
  • the laser beam 161, 162 emitted by a laser source passes through the surveillance system before entering the scanning head 171, 172 associated with this source.
  • the laser beam 161, 162 After passing through the scanning head, the laser beam 161, 162 selectively merges the layer of powder present on the manufacturing plate 20.
  • a first semi-reflecting mirror 42 is positioned on the path of the laser beam between the laser source 141,142 and its scanning head 171,172 so as to allow the laser beam to pass from the laser source to its scanning head and to so as to redirect part 40 of the radiation emitted by the molten powder and rising towards the laser source towards the monitoring sensor 38.
  • this first semi-reflecting mirror 42 is positioned at 45° relative to the axis of propagation of the laser beam between the laser source and its scanning head.
  • the monitoring sensor 38 of a weld pool is a thermal sensor.
  • the molten pool monitoring sensor 38 is a thermal sensor of the photodiode type.
  • the monitoring sensor 38 of a molten pool can take the form of a pyrometer, an optical, hyper-spectral or infrared type camera.
  • the monitoring sensor 38 when exposed to radiation, delivers a signal linked by a linear function to the color temperature of this radiation. Furthermore, and when it is exposed to color radiation of a given temperature, the monitoring sensor 38 also delivers a signal linked by a linear function to the light power of this radiation.
  • the monitoring sensor 38 delivers a voltage signal.
  • an optical filter 44 and a converging lens 46 can be positioned on the optical path followed by the part 40 of the radiation emitted by the powder between the semi-reflecting mirror 42 and monitoring sensor.
  • a system for monitoring a weld pool 361,362 can also include a power sensor 48 of the laser beam.
  • This power sensor 48 uses the beam 50 reflected by the first semi-reflecting mirror 42 when the laser beam emitted by the laser source passes through this mirror.
  • a beam absorber 52 and a second semi-reflecting mirror 54 can be interposed between the first semi-reflecting mirror 42 and the power sensor 48 in order to absorb part of the reflected beam 50 and to put less stress on the power sensor 48.
  • An optical filter 56 and a diffuser 57 can also be installed between the second semi-reflecting mirror 54 and the power sensor 48.
  • This power sensor 48 can take the form of a photodiode or a thermopile.
  • the present invention proposes a method for calibrating a sensor for monitoring a melt pool in an additive manufacturing machine.
  • the calibration method according to the invention applies to a machine 10 for additive manufacturing by powder bed deposition and selective melting, to a system for monitoring a melt pool 361,362, and to a monitoring sensor 38 as just described.
  • this calibration method comprises in particular a step of exposing the monitoring sensor 38 to reference radiation from a calibrated light source 58.
  • this calibrated light source To expose the monitoring sensor 38 as well as possible to the reference radiation from the calibrated light source 58, it is necessary for this calibrated light source to be positioned precisely inside the manufacturing chamber 12 of the machine.
  • the invention provides for positioning the calibrated light source inside the additive manufacturing machine using a different pointing laser beam from the laser beam used to generate the weld pool.
  • the calibrated light source 58 is not linked to the additive manufacturing machine.
  • This calibrated light source is a device independent of the additive manufacturing machine and which can be moved freely inside the manufacturing chamber of this machine by the operator responsible for carrying out the calibration.
  • the calibrated light source 58 is placed on the manufacturing plate 20 and positioned on this plate using a pointing laser beam 163 different from the 161,162 laser beam used to generate the weld pool.
  • the pointing laser beam 163 is visible to the naked eye by an operator and does not present any danger to an operator.
  • the pointing laser beam 163 has a wavelength between 400 nm and 700 nm, and for example equal to 633 nm so as to form a red dot on the surface or the material on which it is directed.
  • the positioning of the calibrated light source 58 in the manufacturing enclosure 12 is performed by an operator using this red dot.
  • the pointing laser beam 163 is perfectly coaxial with the laser beam 161.162 used to generate the weld pool.
  • the laser source 181,182 generating the pointing laser beam 163 is integrated with the laser source 141,142 generating the laser beam 161,162 used to generate the molten pool or with the scanning head 171,172 associated with the laser source 141,142 generating the beam 161,162 laser used to generate the weld pool.
  • the pointing laser beam 163 is directed by the scanning head towards the origin point of the cue associated with that scanhead. For example, during this positioning of the calibrated light source 58 in the manufacturing enclosure 12, the pointing laser beam 163 is directed in a vertical direction under the scanning head and towards the working area 18.
  • the calibrated light source 58 can be equipped with a removable sighting target 60.
  • This aiming target 60 is placed on an output optical element 62 through which the reference radiation leaves the calibrated light source.
  • this sighting target 60 is removed during the step of exposing the monitoring sensor 38 to the radiation of reference from the calibrated light source.
  • the aiming target 60 is mainly opaque over its entire surface and pierced at an aiming point 64 located in its center.
  • the aiming target is for example made of frosted glass.
  • the aiming point is a circular hole with a diameter between 0.5 mm and 1 mm.
  • the operator moves the light source so that the spot of the pointing laser beam, for example taking the form of a red dot , or coincides with the aiming point.
  • the spot of the aiming laser beam disappears into the hole forming the aiming point, as shown in figure 4.
  • a calibrated light source 58 that can be used in the calibration method according to the invention is illustrated in FIG. 5.
  • This calibrated light source 58 is a light source calibrated in light intensity and in wavelength. More in detail, this calibrated light source 58 can comprise a filament lamp 66 equipped with a device, such as a card, for regulating 68 its output light power. [0057]
  • a filament lamp is less dangerous to handle than a black body type emitter which heats up a lot, and it offers a larger emission surface than sources of the laser LED type which require more shaping. complex of their light beam.
  • the filament lamp 66 is a tungsten filament lamp.
  • the calibrated light source 58 via the filament lamp 66, emits radiation whose color temperature is preferably equal to 2796 K with a difference of plus or minus 15 K, and therefore substantially equivalent to that of the radiation d a black body.
  • the output light power of the calibrated light source 58 is regulated around a nominal value with a difference of less than 0.05% of this nominal value.
  • the calibrated light source 58 via the filament lamp 66, emits reference radiation whose wavelength is between 360 nm and 2500 nm, and whose radiation peak substantially corresponds to the emission spectrum of the radiation emitted by the molten pool and which must be measured by the monitoring sensor 38 during a manufacturing cycle, for example situated between 1200 and 1700 nm.
  • the calibrated light source 58 can be equipped with at least one optical diffuser 70.
  • the reference radiation 72 emitted by the filament lamp 66 passes through a first diffuser 70, then is reflected at 90° by a mirror 74 positioned at 45°, and finally passes through a second diffuser 70 which is also the output optical element 62 through which the reference radiation 72 leaves the calibrated light source.
  • the two diffusers 70 and the mirror 74 are part of the calibrated light source 58.
  • a collimator (not shown) can be placed between the filament lamp 66 and the first diffuser 70.
  • the calibrated light source 58 used in the present invention is an inexpensive and very compact solution.
  • this calibrated light source 58 is a tool that is easily transportable to a customer for example, and easy to implement.
  • the calibration method according to the invention can be used with any type of additive manufacturing machine using a beam laser to generate a molten pool and having a pointing laser beam.
  • the calibration method according to the invention does not provide for the adjustment of a system for monitoring a melt pool so that it delivers a measured value identical to a reference measured value when the sensor of this monitoring system is exposed to reference radiation.
  • the method comprises at least the following steps:
  • the reference value associated with the reference radiation 72 is a unitless value that is both representative of the light power of this reference radiation and of the color temperature of this reference radiation.
  • the monitoring sensor 38 transmits a signal linked by a linear function to the color temperature of the radiation to which it is exposed, and that, when the monitoring sensor 38 is exposed to a given color temperature radiation, the monitoring sensor 38 also delivers a signal linked by a linear function to the light power of this radiation.
  • the calculation of the correction coefficient also takes into consideration a background noise which can be measured by the monitoring sensor when it is not exposed to the reference radiation.
  • the calibration method according to the invention aims to determine the correction coefficient a and the measurement deviation b specific to each monitoring sensor. These two values a and b are stored in the correction table for each monitoring sensor calibrated with the method according to the invention and are used via linear interpolation when monitoring a molten pool to correct the value of the transmitted signal. by each sensor and make it correspond to a corrected value, without unit and representative both of the luminous power of the radiation of the molten pool being monitored and of the color temperature of the radiation of this molten pool being monitored .
  • the signal transmitted by the monitoring sensor is measured when it is not exposed to the reference radiation, preferably with the manufacturing enclosure 12 of the machine closed and the calibrated light source switched off or placed outside the manufacturing enclosure.
  • the reference value X can be freely chosen. However, it must be chosen so as to facilitate the reading and viewing of the values transmitted by the monitoring sensor(s) via software and on a monitoring screen for example.
  • the correction table associated with a monitoring sensor is recorded in the monitoring system of a molten pool to which this monitoring sensor belongs.
  • a molten pool monitoring system comprising an acquisition card 191,192, the correction table of the monitoring sensor(s) of this monitoring system is for example stored in this acquisition card.
  • the correction coefficient associated with a monitoring sensor is calculated by the acquisition card of the monitoring system to which this monitoring sensor belongs.
  • the calibration method according to the invention can be implemented with a system for monitoring a molten pool, and in particular with a sensor for monitoring a molten pool, which does not offer possibility of adjustment, of the gain of the sensor for example.
  • the calibration method according to the invention provides for adjusting this electronic gain to a predefined value before the steps of measuring and recording the values of the signal transmitted by this sensor.
  • the electronic gain of monitoring sensor 38 is set to its maximum before the steps of measuring and recording the values of the signal transmitted by this sensor.
  • the monitoring sensor provides sufficient signal level when set to its minimum gain, the electronic gain of the sensor can be left at its minimum value to maximize the measurement bandwidth of the sensor.
  • the calibration method according to the invention is more particularly intended to be implemented with different monitoring sensors.
  • the calibration method can be implemented with at least two monitoring sensors belonging to the same additive manufacturing machine.
  • the calibration method can be implemented with at least two monitoring sensors belonging to separate additive manufacturing machines.
  • the calibration method can be implemented in several additive manufacturing machines each comprising several sensors for monitoring a melt pool.
  • the method comprises at least the following steps:
  • the calibration method according to the invention is particularly intended to be applied to one or more sensors for monitoring a melt pool in one or more manufacturing machine(s). additive by powder bed deposition and selective melting.

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Abstract

L'invention concerne une méthode de calibration d'un capteur de surveillance d'un bain de fusion appartenant à un système de surveillance d'un bain de fusion d'une machine de fabrication additive, la méthode comprenant au moins les étapes suivantes : - mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par le capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence, - exposition du capteur de surveillance au rayonnement de référence, - mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par ce capteur de surveillance lorsqu'il est exposé au rayonnement de référence, - calcul d'un coefficient de correction pour ce capteur de surveillance à partir d'une valeur de référence associée au rayonnement de référence et des valeurs du signal transmis par ce capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas soumis au rayonnement de référence et lorsqu'il est soumis au rayonnement de référence, - enregistrement dans une table de correction du coefficient de correction propre à ce capteur de surveillance et de la valeur du signal transmis par le capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence.

Description

PROCEDE DE CALIBRATION D'UN CAPTEUR DE SURVEILLANCE D'UN BAIN DE FUSION DANS UNE
MACHINE DE FABRICATION ADDITIVE
[0001] La présente invention est relative à la calibration d'un capteur de surveillance d'un bain de fusion dans une machine de fabrication additive, notamment dans une machine de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et fusion sélective.
[0002] La fabrication additive par dépôt de lit de poudre et fusion sélective est un procédé de fabrication additif dans lequel une ou plusieurs pièces sont fabriquées par la fusion sélective de différentes couches de poudre de fabrication additive superposées les unes sur les autres. La première couche de poudre est déposée sur un support tel un plateau, puis fusionnée sélectivement à l'aide d'une ou plusieurs sources d'énergie ou de chaleur selon une première section horizontale de la ou des pièces à fabriquer. Puis, une deuxième couche de poudre est déposée sur la première couche de poudre qui vient d'être fusionnée, et cette deuxième couche de poudre est fusionnée sélectivement à son tour, et ainsi de suite jusqu'à la dernière couche de poudre utile à la fabrication de la dernière section horizontale de la ou des pièces à fabriquer.
[0003] Pour s'assurer de la qualité des pièces fabriquées et anticiper d'éventuels dysfonctionnements des moyens de fabrication, les machines de fabrication additive peuvent être équipées de systèmes de surveillance du bain de fusion généré dans chaque couche de poudre par la ou les sources d'énergie ou de chaleur utilisées pour la fusion sélective. Par exemple, un système de surveillance d'un bain de fusion comprend un capteur permettant de mesurer le niveau d'émission thermique de ce bain de fusion.
[0004] Pour obtenir une surveillance précise du bain de fusion dans une machine de fabrication additive ou pour comparer les résultats de la surveillance du bain de fusion dans une première machine avec les résultats d'une surveillance du bain de fusion dans une deuxième machine, il est nécessaire de calibrer le capteur du système de surveillance du bain de fusion de chaque machine.
[0005] La demande US2019323951 propose une méthode et un dispositif de calibration du système de surveillance d'un bain de fusion d'une machine de fabrication additive.
[0006] Dans la demande US2019323951, le dispositif de calibration comprend un plateau de calibration 232 supportant une source lumineuse calibrée 240.
[0007] Pour le bon déroulement du procédé de calibration, la source lumineuse calibrée doit être positionnée très précisément dans la machine et par rapport au capteur du dispositif de surveillance du bain de fusion. A cet effet, la source lumineuse calibrée est positionnée très précisément sur le plateau de calibration, et le plateau de calibration est positionné très précisément dans la machine, notamment à l'aide de moyens de positionnement 234, 236.
[0008] Ce positionnement précis et nécessaire de la source lumineuse par rapport au capteur du dispositif de surveillance du bain de fusion constitue un premier inconvénient de la méthode et du dispositif de calibration décrits dans la demande US2019323951. [0009] En effet, toutes les machines devant être calibrées doivent permettre de recevoir le plateau de calibration avec ses moyens de positionnement, et avec la même précision par rapport au capteur de leur propre système de surveillance du bain de fusion.
[0010] Par conséquent, seules des machines identiques et permettant de recevoir à une position précise le plateau avec ses moyens de positionnement peuvent être calibrées avec la méthode et le dispositif de calibration décrits dans la demande US2019323951.
[0011] Suite au positionnement précis de la source lumineuse calibrée dans la machine, la méthode de calibration décrite dans la demande US2019323951 prévoit d'exposer le capteur du système de surveillance à un rayonnement de référence émis par la source lumineuse calibrée, de mesurer ce rayonnement de référence à l'aide du système de surveillance, de comparer la valeur mesurée par le système de surveillance à une valeur mesurée de référence, et de régler le système de surveillance afin qu'il délivre une valeur mesurée identique à la valeur mesurée de référence. Pour cette étape de réglage, il est notamment prévu de modifier un gain physique, une focalisation optique, la position d'un filtre, un gain électronique ou même le remplacement d'un capteur.
[0012] Cette étape finale de réglage constitue un autre inconvénient de la méthode décrite dans la demande US2019323951 et peut aussi empêcher l'utilisation de cette méthode sur tout type de machine. En effet, les opérations permettant le réglage du système de surveillance peuvent être difficiles à mettre en oeuvre, voire impossible à réaliser si le système de surveillance n'est pas prévu pour de tels réglages, ou les moyens offrant ces possibilités de réglage peuvent ne pas offrir de résolution de réglage suffisante.
[0013] La présente invention a pour objectif de fournir un procédé de calibration d'un capteur de surveillance d'un bain de fusion dans une machine de fabrication additive qui ne présente pas les inconvénients précités.
[0014] A cet effet, l'invention a pour objet une méthode de calibration d'un capteur de surveillance d'un bain de fusion appartenant à un système de surveillance d'un bain de fusion d'une machine de fabrication additive, la méthode comprenant au moins les étapes suivantes :
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par le capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence,
- exposition du capteur de surveillance au rayonnement de référence,
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par ce capteur de surveillance lorsqu'il est exposé au rayonnement de référence,
- calcul d'un coefficient de correction pour ce capteur de surveillance à partir d'une valeur de référence associée au rayonnement de référence et des valeurs du signal transmis par ce capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas soumis au rayonnement de référence et lorsqu'il est soumis au rayonnement de référence,
- enregistrement dans une table de correction du coefficient de correction propre à ce capteur de surveillance et de la valeur du signal transmis par le capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence.
[0015] Avantageusement mais non obligatoirement, l'invention peut aussi prévoir que :
- la table de correction associée à un capteur de surveillance est enregistrée dans le système de surveillance d'un bain de fusion dont fait partie ce capteur de surveillance,
- dans le cas où le gain électronique du capteur de surveillance est réglable, ce gain électronique est réglé à une valeur prédéfinie avant les étapes de mesure et d'enregistrement des valeurs du signal transmis par ce capteur,
- le gain électronique du capteur de surveillance est fixé à son maximum avant les étapes de mesure et d'enregistrement des valeurs du signal transmis par ce capteur,
- le rayonnement de référence auquel chaque capteur de surveillance est exposé est issu d'une source lumineuse calibrée en intensité lumineuse et en longueur d'onde, cette source lumineuse calibrée comprenant une lampe à filament équipée d'un dispositif, tel une carte, de régulation de sa puissance lumineuse de sortie.
[0016] Idéalement, la méthode selon l'invention est mise en oeuvre avec au moins deux capteurs de surveillance différents, la méthode comprenant au moins les étapes suivantes :
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par chaque capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence,
- exposition de chaque capteur de surveillance au rayonnement de référence,
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par chaque capteur de surveillance lorsqu'il est exposé au rayonnement de référence,
- calcul d'un coefficient de correction pour chaque capteur de surveillance à partir d'une valeur de référence associée au rayonnement de référence et des valeurs du signal transmis par ce capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas soumis au rayonnement de référence et lorsqu'il est soumis au rayonnement de référence,
- enregistrement dans une table de correction du coefficient de correction propre à chaque capteur de surveillance et de la valeur du signal transmis par chaque capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence.
[0017] Dans le cas où la méthode selon l'invention est mise en oeuvre avec au moins deux capteurs de surveillance différents, l'invention peut aussi prévoir que :
- la méthode est mise en oeuvre avec au moins deux capteurs de surveillance appartenant à une même machine de fabrication additive,
- la méthode est mise en oeuvre avec au moins deux capteurs de surveillance appartenant à des machines de fabrication additive distinctes.
[0018] Par exemple, la méthode selon l'invention est appliquée à un ou des capteurs de surveillance d'un bain de fusion dans une ou des machine(s) de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et fusion sélective.
[0019] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre. Cette description, donnée à titre d'exemple et non limitative, se réfère aux dessins joints en annexe sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'une machine de fabrication additive dans laquelle la méthode de calibration selon l'invention peut être mise en oeuvre,
- la figure 2 est une représentation schématique d'un système de surveillance d'un bain de fusion dans une machine de fabrication additive, - la figure 3 illustre le positionnement d'une source lumineuse calibrée dans une machine de fabrication additive conformément à la méthode de calibration selon l'invention,
- la figure 4 est une vue de détail du positionnement d'une source lumineuse calibrée dans une machine de fabrication additive conformément à la méthode de calibration selon l'invention,
- la figure 5 est une représentation schématique des composants d'une source lumineuse calibrée pouvant être utilisée dans la méthode de calibration selon l'invention.
[0020] L'invention est relative à un procédé de calibration d'un capteur de surveillance d'un bain de fusion appartenant à une machine de fabrication additive telle qu'une machine de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et fusion sélective.
[0021] Un exemple de machine de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et fusion sélective est illustré en figure 1.
[0022] Une machine 10 de fabrication additive peut comprendre une enceinte de fabrication 12 et deux sources laser 141,142 émettant chacune un faisceau laser 161,162 permettant de fusionner de manière sélective une couche de poudre de fabrication additive déposée à l'intérieur de l'enceinte de fabrication 12. Les sources laser sont montées sur l'enceinte de fabrication et à l'extérieur de celle-ci, et des vitres 151,152 permettent aux faisceaux laser de traverser la paroi supérieure de l'enceinte de fabrication.
[0023] Afin de permettre une fusion sélective de chaque couche de poudre, chaque source laser 141,142 est équipée d'une tête de balayage 171,172 comprenant des moyens mécaniques et optiques, tels différentes lentilles optiques et au moins un miroir, permettant de déplacer un faisceau laser et de contrôler sa focalisation à l'intérieur de l'enceinte de fabrication.
[0024] L'enceinte de fabrication 12 est une enceinte fermée qui peut être remplie avec un gaz inerte tel l'azote. Avantageusement, il peut être prévu une circulation de gaz inerte dans l'enceinte de fabrication pour évacuer les fumées produites par la fusion de la poudre et refroidir le ou les gaz circulant dans l'enceinte de fabrication.
[0025] A l'intérieur de l'enceinte de fabrication 12, la machine 10 de fabrication additive comprend au moins une zone de travail 18 définie par un plateau de fabrication 20 et une chemise de fabrication 22, le plateau 20 se translatant dans la chemise 22 sous l'effet d'un actionneur 24 tel un vérin.
[0026] L'enceinte de fabrication 12 comprenant un plan de travail 26, la chemise 22 s'étend verticalement sous le plan de travail 26 et elle débouche dans le plan de travail 26 par une ouverture prévue dans ce dernier.
[0027] Afin de réaliser les différentes couches de poudre utiles à la fabrication additive de la ou des pièces P à fabriquer, la machine comprend des moyens de dépôt d'une couche de poudre.
[0028] Dans la machine illustrée à titre d'exemple en figure 1, ces moyens de dépôt d'une couche de poudre comprennent deux distributeurs de poudre 281,282 reliés à au moins un réservoir de poudre (non illustré) et deux tiroirs de réception de poudre 301,302 situés de part et d'autre de la zone de travail 18, ainsi qu'un dispositif d'étalement de poudre 32 pouvant prendre la forme d'un rouleau ou d'un racleur. Avantageusement, les fourreaux 341,342 recevant les tiroirs peuvent aussi être utilisés pour récupérer la poudre déposée en excès.
[0029] En vue de la réalisation d'une couche de poudre sur la zone de travail 18, un cordon de poudre est délivré par un distributeur sur un tiroir, puis le dispositif d'étalement étale la poudre sur la zone de travail 18. Pour le dépôt du cordon de poudre, un tiroir se déplace en translation sous le distributeur auquel il est associé.
[0030] Pour la mise en oeuvre d'une surveillance des bains de fusion générés par les faisceaux 161,162 des deux sources laser 141,142, la machine 10 peut comprendre un système de surveillance d'un bain de fusion 361,362 associé à chaque source laser.
[0031] Comme l'illustre la figure 2, un système de surveillance d'un bain de fusion 361,362 comprend au moins un capteur de surveillance 38 d'un bain de fusion.
[0032] Un système de surveillance d'un bain de fusion 361,362 est placé entre la source laser 141,142 et sa tête de balayage 171,172. Ainsi, le faisceau laser 161, 162 émis par une source laser traverse le système de surveillance avant de pénétrer dans la tête de balayage 171,172 associée à cette source.
[0033] Après son passage dans la tête de balayage, le faisceau laser 161, 162 vient fusionner sélectivement la couche de poudre présente sur le plateau de fabrication 20.
[0034] Lors de la génération d'un bain de fusion par le faisceau laser, la poudre émet un rayonnement dont une partie 40 remonte vers la source laser 141,142 via les moyens optiques de sa tête de balayage. C'est cette partie 40 du rayonnement émis par la poudre qui est mesurée par le capteur de surveillance 38 d'un bain de fusion. A cet effet, un premier miroir semi-réfléchissant 42 est positionné sur le trajet du faisceau laser entre la source laser 141,142 et sa tête de balayage 171,172 de manière à permettre le passage du faisceau laser de la source laser vers sa tête de balayage et de manière à rediriger la partie 40 du rayonnement émis par la poudre en fusion et remontant vers la source laser vers le capteur de surveillance 38. Par exemple ce premier miroir semi-réfléchissant 42 est positionné à 45° par rapport à l'axe de propagation du faisceau laser entre la source laser et sa tête de balayage.
[0035] Par exemple, le capteur de surveillance 38 d'un bain de fusion est un capteur thermique. Par exemple, le capteur de surveillance 38 d'un bain de fusion est un capteur thermique de type photodiode. En variante, le capteur de surveillance 38 d'un bain de fusion peut prendre la forme d'un pyromètre, d'une caméra de type optique, hyper-spectrale ou infrarouge.
[0036] Par exemple, lorsqu'il est exposé à un rayonnement, le capteur de surveillance 38 délivre un signal relié par une fonction linéaire à la température de couleur de ce rayonnement. Par ailleurs, et lorsqu'il est exposé à un rayonnement de couleur de température donnée, le capteur de surveillance 38 délivre aussi un signal relié par une fonction linéaire à la puissance lumineuse de ce rayonnement.
[0037] Par exemple, le capteur de surveillance 38 délivre un signal en tension. [0038] Pour améliorer la mesure effectuée par le capteur de surveillance 38, un filtre optique 44 et une lentille convergente 46 peuvent être positionnés sur le chemin optique suivi par la partie 40 du rayonnement émis par la poudre entre le miroir semi-réfléchissant 42 et le capteur de surveillance.
[0039] Avantageusement, un système de surveillance d'un bain de fusion 361,362 peut aussi comprendre un capteur de puissance 48 du faisceau laser. Ce capteur de puissance 48 utilise le faisceau réfléchi 50 par le premier miroir semi-réfléchissant 42 lorsque le faisceau laser émis par la source laser traverse ce miroir. Un absorbeur de faisceau 52 et un second miroir semi-réfléchissant 54 peuvent être intercalés entre le premier miroir semi-réfléchissant 42 et le capteur de puissance 48 afin d'absorber une partie du faisceau réfléchi 50 et de moins solliciter le capteur de puissance 48.
Un filtre optique 56 et un diffuseur 57 peuvent aussi être installés entre le second miroir semi- réfléchissant 54 et le capteur de puissance 48.
[0040] Ce capteur de puissance 48 peut prendre la forme d'une photodiode ou d'une thermopile.
[0041] D'une manière générale, la présente invention propose une méthode de calibration d'un capteur de surveillance d'un bain de fusion dans une machine de fabrication additive.
[0042] Par exemple, la méthode de calibration selon l'invention s'applique à une machine 10 de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et fusion sélective, à un système de surveillance d'un bain de fusion 361,362, et à un capteur de surveillance 38 tels qu'ils viennent d'être décrits.
[0043] Pour sa mise en oeuvre, cette méthode de calibration comprend notamment une étape d'exposition du capteur de surveillance 38 à un rayonnement de référence issu d'une source lumineuse calibrée 58.
[0044] Pour exposer le mieux possible le capteur de surveillance 38 au rayonnement de référence issu de la source lumineuse calibrée 58, il est nécessaire que cette source lumineuse calibrée soit positionnée précisément à l'intérieur de la chambre de fabrication 12 de la machine.
[0045] Au lieu de prévoir un positionnement précis de la source lumineuse calibrée par rapport au plateau de fabrication et au châssis de la machine obtenu par un montage mécanique très précis, l'invention prévoit de positionner la source lumineuse calibrée à l'intérieur de la machine de fabrication additive à l'aide d'un faisceau laser de pointage différent du faisceau laser utilisé pour générer le bain de fusion.
[0046] Autrement dit, la source lumineuse calibrée 58 n'est pas liée à la machine de fabrication additive. Cette source lumineuse calibrée est un dispositif indépendant de la machine de fabrication additive et qui peut être déplacé librement à l'intérieur de la chambre de fabrication de cette machine par l'opérateur chargé de réaliser la calibration.
[0047] Comme l'illustre la figure 3 et comme le prévoit l'invention, la source lumineuse calibrée 58 est posée sur le plateau de fabrication 20 et positionnée sur ce plateau à l'aide d'un faisceau laser de pointage 163 différent du faisceau laser 161,162 utilisé pour générer le bain de fusion.
[0048] Plus en détail, le faisceau laser de pointage 163 est visible à l'œil nu par un opérateur et ne présente pas de danger pour un opérateur. Le faisceau laser de pointage 163 a une longueur d'onde comprise entre 400 nm et 700 nm, et par exemple égale à 633 nm de manière à former un point rouge sur la surface ou le matériau sur lequel il est dirigé. Le positionnement de la source lumineuse calibrée 58 dans l'enceinte de fabrication 12 est effectué par un opérateur à l'aide de ce point rouge.
[0049] Le faisceau laser de pointage 163 est parfaitement coaxial au faisceau laser 161,162 utilisé pour générer le bain de fusion. A cet effet, la source laser 181,182 générant le faisceau laser de pointage 163 est intégrée à la source laser 141,142 générant le faisceau laser 161,162 utilisé pour générer le bain de fusion ou à la tête de balayage 171,172 associée à la source laser 141,142 générant le faisceau laser 161,162 utilisé pour générer le bain de fusion.
[0050] Idéalement et pour éviter toute erreur pouvant être induite par la tête de balayage, lors de ce positionnement de la source lumineuse calibrée 58 dans l'enceinte de fabrication 12, le faisceau laser de pointage 163 est dirigé par la tête de balayage vers le point d'origine du repère associé à cette tête de balayage. Par exemple, lors de ce positionnement de la source lumineuse calibrée 58 dans l'enceinte de fabrication 12, le faisceau laser de pointage 163 est dirigé dans une direction verticale sous la tête de balayage et vers la zone de travail 18.
[0051] Pour aider l'opérateur à effectuer le positionnement de la source lumineuse calibrée 58 dans l'enceinte de fabrication 12, la source lumineuse calibrée 58 peut être équipée d'une cible de visée 60 amovible. Cette cible de visée 60 est placée sur un élément optique de sortie 62 par lequel le rayonnement de référence sort de la source lumineuse calibrée.
[0052] Une fois le positionnement de la source lumineuse calibrée 58 effectué et pour ne pas gêner l'émission du rayonnement de référence, cette cible de visée 60 est retirée lors de l'étape d'exposition du capteur de surveillance 38 au rayonnement de référence issu de la source lumineuse calibrée.
[0053] La cible de visée 60 est principalement opaque sur toute sa surface et percée en un point de visée 64 situé en son centre. La cible de visée est par exemple en verre dépoli. Plus en détail, le point de visée est un trou circulaire d'un diamètre compris entre 0,5 mm et 1 mm.
[0054] Lors du positionnement de la source lumineuse calibrée 58 dans l'enceinte de fabrication 12, l'opérateur déplace la source lumineuse de manière à ce que le spot du faisceau laser de pointage, prenant par exemple la forme d'un point rouge, soit confondu avec le point de visée. Plus en détail, lorsque la source lumineuse est positionnée correctement dans l'enceinte de fabrication 12, le spot du faisceau laser de pointage disparaît dans le trou formant le point de visée, comme l'illustre la figure 4.
[0055] Une source lumineuse calibrée 58 pouvant être utilisée dans la méthode de calibration selon l'invention est illustrée en figure 5.
[0056] Cette source lumineuse calibrée 58 est une source lumineuse calibrée en intensité lumineuse et en longueur d'onde. Plus en détail, cette source lumineuse calibrée 58 peut comprendre une lampe à filament 66 équipée d'un dispositif, tel une carte, de régulation 68 de sa puissance lumineuse de sortie. [0057] Avantageusement, une lampe à filament est moins dangereuse à manipuler qu'un émetteur de type corps noir qui chauffe beaucoup, et elle offre une plus grande surface d'émission que des sources de type LED laser qui nécessitent une mise en forme plus complexe de leur faisceau lumineux.
[0058] Par exemple, la lampe à filament 66 est une lampe à filament en tungstène.
[0059] La source lumineuse calibrée 58, via la lampe à filament 66, émet un rayonnement dont la température de couleur est de préférence égale à 2796 K avec un écart de plus ou moins 15 K, et donc sensiblement équivalente à celle du rayonnement d'un corps noir.
[0060] Par exemple, la puissance lumineuse de sortie de la source lumineuse calibrée 58 est régulée autour d'une valeur nominale avec un écart inférieur à 0,05% de cette valeur nominale.
[0061] La source lumineuse calibrée 58, via la lampe à filament 66, émet un rayonnement de référence dont la longueur d'onde est comprise entre 360 nm et 2500 nm, et dont le pic de rayonnement correspond sensiblement au spectre d'émission du rayonnement émis par le bain de fusion et qui doit être mesuré par le capteur de surveillance 38 pendant un cycle de fabrication, par exemple situé entre 1200 et 1700 nm.
[0062] Pour améliorer l'homogénéité du rayonnement de référence, la source lumineuse calibrée 58 peut être équipée d'au moins un diffuseur optique 70.
[0063] Dans l'exemple illustré en figure 5, le rayonnement de référence 72 émis par la lampe à filament 66 traverse un premier diffuseur 70, puis est réfléchi à 90° par un miroir 74 positionné à 45°, et enfin traverse un second diffuseur 70 qui est aussi l'élément optique de sortie 62 par lequel le rayonnement de référence 72 sort de la source lumineuse calibrée. Les deux diffuseurs 70 et le miroir 74 font partie de la source lumineuse calibrée 58.
[0064] Toujours pour améliorer l'homogénéité du rayonnement de référence, un collimateur (non représenté) peut être placé entre la lampe à filament 66 et le premier diffuseur 70.
[0065] La source lumineuse calibrée 58 utilisée dans la présente invention est une solution peu coûteuse et très compacte. De plus, cette source lumineuse calibrée 58 est un outil facilement transportable chez un client par exemple, et facile à mettre en oeuvre.
[0066] Grâce à cette source lumineuse calibrée 58 indépendante de la machine et à son positionnement dans la machine obtenu avec le faisceau laser de pointage, la méthode de calibration selon l'invention est utilisable avec tout type de machine de fabrication additive utilisant un faisceau laser pour générer un bain de fusion et disposant d'un faisceau laser de pointage.
[0067] Selon un autre avantage, la méthode de calibration selon l'invention ne prévoit pas de réglage d'un système de surveillance d'un bain de fusion afin qu'il délivre une valeur mesurée identique à une valeur mesurée de référence lorsque le capteur de ce système de surveillance est exposé à un rayonnement de référence. [0068] Selon l'invention, pour la calibration d'un capteur de surveillance 38 d'un bain de fusion appartenant à un système de surveillance d'un bain de fusion d'une machine 10 de fabrication additive, la méthode comprend au moins les étapes suivantes :
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par le capteur de surveillance 38 lorsqu'il n'est pas exposé au rayonnement de référence 72,
- exposition du capteur de surveillance au rayonnement de référence 72,
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par ce capteur de surveillance lorsqu'il est exposé au rayonnement de référence,
- calcul d'un coefficient de correction pour ce capteur de surveillance à partir d'une valeur de référence associée au rayonnement de référence et des valeurs du signal transmis par ce capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas soumis au rayonnement de référence et lorsqu'il est soumis au rayonnement de référence,
- enregistrement dans une table de correction du coefficient de correction propre à ce capteur de surveillance et de la valeur du signal transmis par le capteur de surveillance 38 lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence 72.
[0069] Par exemple, la valeur de référence associée au rayonnement de référence 72 est une valeur sans unité à la fois représentative de la puissance lumineuse de ce rayonnement de référence et de la température de couleur de ce rayonnement de référence.
[0070] Pour le calcul du coefficient de correction, il est considéré que le capteur de surveillance 38 transmet un signal relié par une fonction linéaire à la température de couleur du rayonnement auquel il est exposé, et que, lorsque le capteur de surveillance 38 est exposé à un rayonnement température de couleur donnée, le capteur de surveillance 38 délivre aussi un signal relié par une fonction linéaire à la puissance lumineuse de ce rayonnement.
[0071] De plus, le calcul du coefficient de correction prend aussi en considération un bruit de fond qui peut être mesuré par le capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas exposé au rayonnement de référence.
[0072] Ainsi, lorsqu'il est exposé au rayonnement de référence, la valeur Y du signal transmis par le capteur de surveillance est reliée à la valeur de référence X associée au rayonnement de référence par la relation suivante : Y = a.X+b, où a est le coefficient de correction associé à ce capteur et b l'écart de mesure dû au bruit de fond mesuré par le capteur lorsqu'il n'est pas exposé au rayonnement de référence.
[0073] La méthode de calibration selon l'invention vise à déterminer le coefficient de correction a et l'écart de mesure b propres à chaque capteur de surveillance. Ces deux valeurs a et b sont stockées dans la table de correction pour chaque capteur de surveillance calibré avec la méthode selon l'invention et sont utilisées via une interpolation linéaire lors de la surveillance d'un bain de fusion pour corriger la valeur du signal transmis par chaque capteur et la faire correspondre à une valeur corrigée, sans unité et représentative à la fois de la puissance lumineuse du rayonnement du bain de fusion en cours de surveillance et de la température de couleur du rayonnement de ce bain de fusion en cours de surveillance. [0074] Pour déterminer l'écart de mesure b, on mesure le signal transmis par le capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas exposé au rayonnement de référence, de préférence avec l'enceinte de fabrication 12 de la machine fermée et la source lumineuse calibrée éteinte ou disposée à l'extérieur de l'enceinte de fabrication.
[0075] Pour la détermination du coefficient de correction a, on expose le capteur de surveillance au rayonnement de référence auquel est associé la valeur de référence X, et on utilise la valeur Y transmise par ce capteur de surveillance lorsqu'il est exposé à ce rayonnement de référence, l'écart de mesure b de ce capteur de surveillance ayant déjà été mesuré, le coefficient de correction a est donné par la relation suivante : a = (Y-b)/X.
[0076] Comme la source lumineuse calibrée 58 est choisie de façon à ce que son pic de rayonnement corresponde sensiblement au spectre d'émission du rayonnement émis par le bain de fusion qui doit être surveillé, la valeur de référence X, sans unité, peut être librement choisie. Toutefois, elle doit être choisie de manière à faciliter la lecture et la visualisation des valeurs transmises par le ou les capteurs de surveillance via un logiciel et sur un écran de surveillance par exemple.
[0077] Par exemple, la table de correction associée à un capteur de surveillance est enregistrée dans le système de surveillance d'un bain de fusion dont fait partie ce capteur de surveillance. Un système de surveillance d'un bain de fusion comprenant une carte d'acquisition 191,192, la table de correction du ou des capteurs de surveillance de ce système de surveillance est par exemple stockée dans cette carte d'acquisition.
[0078] Avantageusement, le coefficient de correction associé à un capteur de surveillance est calculé par la carte d'acquisition du système de surveillance dont fait partie ce capteur de surveillance.
[0079] Avantageusement, la méthode de calibration selon l'invention peut être mise en oeuvre avec un système de surveillance d'un bain de fusion, et notamment avec un capteur de surveillance d'un bain de fusion, qui n'offre pas de possibilité de réglage, du gain du capteur par exemple.
[0080] Dans le cas où le gain électronique du capteur de surveillance est réglable, la méthode de calibration selon l'invention prévoit de régler ce gain électronique à une valeur prédéfinie avant les étapes de mesure et d'enregistrement des valeurs du signal transmis par ce capteur. Par exemple, le gain électronique du capteur de surveillance 38 est réglé à son maximum avant les étapes de mesure et d'enregistrement des valeurs du signal transmis par ce capteur. Toutefois, si le capteur de surveillance offre un niveau de signal suffisant lorsqu'il est réglé à son gain minimal, le gain électronique du capteur peut être laissé à sa valeur minimale afin de maximiser la bande passante de mesure du capteur.
[0081] La méthode de calibration selon l'invention est plus particulièrement destinée à être mise en oeuvre avec différents capteurs de surveillance.
[0082] Selon un premier exemple, la méthode de calibration peut être mise en oeuvre avec au moins deux capteurs de surveillance appartenant à une même machine de fabrication additive. [0083] Selon un deuxième exemple, la méthode de calibration peut être mise en oeuvre avec au moins deux capteurs de surveillance appartenant à des machines de fabrication additive distinctes.
[0084] Selon un troisième exemple, la méthode de calibration peut être mise en oeuvre dans plusieurs machines de fabrication additive comprenant chacune plusieurs capteurs de surveillance d'un bain de fusion.
[0085] Dans ces différentes situations, pour la calibration d'au moins deux capteurs de surveillance 38 d'un bain de fusion, la méthode comprend au moins les étapes suivantes :
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par chaque capteur de surveillance 38 lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence 72, - exposition de chaque capteur de surveillance au rayonnement de référence 72,
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par chaque capteur de surveillance lorsqu'il est exposé au rayonnement de référence,
- calcul d'un coefficient de correction pour chaque capteur de surveillance à partir d'une valeur de référence associée au rayonnement de référence et des valeurs du signal transmis par ce capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas soumis au rayonnement de référence et lorsqu'il est soumis au rayonnement de référence,
- enregistrement dans une table de correction du coefficient de correction propre à chaque capteur de surveillance et de la valeur du signal transmis par chaque capteur de surveillance 38 lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence 72.
[0086] Enfin, et comme indiqué en début de description, la méthode de calibration selon l'invention est particulièrement destinée à être appliquée à un ou des capteurs de surveillance d'un bain de fusion dans une ou des machine(s) de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et fusion sélective.

Claims

Revendications
1. Méthode de calibration d'un capteur de surveillance (38) d'un bain de fusion appartenant à un système de surveillance (361,362) d'un bain de fusion d'une machine (10) de fabrication additive, la méthode comprenant au moins les étapes suivantes :
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par le capteur de surveillance (38) lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence (72),
- exposition du capteur de surveillance au rayonnement de référence (72),
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par ce capteur de surveillance lorsqu'il est exposé au rayonnement de référence,
- calcul d'un coefficient de correction pour ce capteur de surveillance à partir d'une valeur de référence associée au rayonnement de référence et des valeurs du signal transmis par ce capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas soumis au rayonnement de référence et lorsqu'il est soumis au rayonnement de référence,
- enregistrement dans une table de correction du coefficient de correction propre à ce capteur de surveillance et de la valeur du signal transmis par le capteur de surveillance (38) lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence (72).
2. Méthode de calibration selon la revendication 1, dans laquelle la table de correction associée à un capteur de surveillance est enregistrée dans le système de surveillance d'un bain de fusion dont fait partie ce capteur de surveillance.
3. Méthode de calibration selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle, le gain électronique du capteur de surveillance étant réglable, ce gain électronique est réglé à une valeur prédéfinie avant les étapes de mesure et d'enregistrement des valeurs du signal transmis par ce capteur.
4. Méthode de calibration selon la revendication 3, dans laquelle le gain électronique du capteur de surveillance est fixé à son maximum avant les étapes de mesure et d'enregistrement des valeurs du signal transmis par ce capteur.
5. Méthode de calibration selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle, le rayonnement de référence auquel chaque capteur de surveillance est exposé étant issu d'une source lumineuse calibrée en intensité lumineuse et en longueur d'onde, cette source lumineuse calibrée comprend une lampe à filament équipée d'un dispositif, tel une carte, de régulation de sa puissance lumineuse de sortie.
6. Méthode de calibration selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la méthode est mise en oeuvre avec au moins deux capteurs de surveillance différents, la méthode comprenant au moins les étapes suivantes :
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par chaque capteur de surveillance (38) lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence (72),
- exposition de chaque capteur de surveillance au rayonnement de référence (72),
- mesure et enregistrement de la valeur du signal transmis par chaque capteur de surveillance lorsqu'il est exposé au rayonnement de référence,
- calcul d'un coefficient de correction pour chaque capteur de surveillance à partir d'une valeur de référence associée au rayonnement de référence et des valeurs du signal transmis par ce capteur de surveillance lorsqu'il n'est pas soumis au rayonnement de référence et lorsqu'il est soumis au rayonnement de référence, - enregistrement dans une table de correction du coefficient de correction propre à chaque capteur de surveillance et de la valeur du signal transmis par chaque capteur de surveillance (38) lorsqu'il n'est pas exposé à un rayonnement de référence (72).
7. Méthode de calibration selon la revendication 6, dans laquelle la méthode est mise en oeuvre avec au moins deux capteurs de surveillance appartenant à une même machine de fabrication additive.
8. Méthode de calibration selon l'une des revendications 6 ou 7, dans laquelle la méthode est mise en oeuvre avec au moins deux capteurs de surveillance appartenant à des machines de fabrication additive distinctes.
9. Méthode de calibration selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la méthode est appliquée à un ou des capteurs de surveillance d'un bain de fusion dans une ou des machine(s) de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et fusion sélective.
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