FR3105747A1 - Procédé et installation de fabrication additive de pièce métallique - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et une installation de fabrication additive. Le procédé comprend les étapes suivantes : a) on fournit un support métallique (12) et un dispositif de production de métal en fusion ; b) on entraîne en translation ledit dispositif de production de métal en fusion (14) de manière à former n couches de m cordons de métal juxtaposés, pour chacune desdites couches ledit dispositif de production de métal en fusion forme. Pour chacune des trajectoires T(i, j) on enregistre une pluralité d’images de la section droite du cordon de métal C( i , j), pour pouvoir évaluer une hauteur H(i, j) dudit cordon de métal et l’aire A(i, j) de l’hémi-section dudit cordon de métal ; et on calcule le pas latéral P(i, j+1) en fonction de ladite aire A(i, j) de manière à ce que le niveau de ladite portion de métal commune entre lesdits deux cordons juxtaposés C(i, j) et C(i, j+1), soit sensiblement égale à ladite hauteur H(i, j). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2
Description
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication additive de pièce métallique et à une installation permettant de le mettre en œuvre.
Un domaine d’application envisagé est notamment celui de la réalisation de pièces mécaniques.
Il est connu de réaliser des pièces métalliques selon une méthode dite de «fabrication additive» où l’on met en œuvre un dispositif de production de métal en fusion à l’extrémité du dernier bras articulé d’un robot. Le robot est alors programmé de manière à entraîner le dispositif de production de métal en fusion selon une course prédéfinie pour réaliser la pièce sur un support donné.
Le dispositif de production de métal en fusion comporte une torche terminée par une buse et aussi un fil d’alimentation en métal à fondre. Le métal du fil est par exemple de l’aluminium ou encore de l’acier. Une différence de potentiel élevée est alors établie entre le fil d’alimentation et le support de manière à former un arc électrique et à entraîner la fusion du fil, tandis qu’un gaz protecteur est injecté à travers la torche. Le métal en fusion est alors appliqué sur le support en fusion également sous forme de cordon au fur et à mesure de l’avancement du dispositif de production de métal en fusion.
Ainsi, le robot préprogrammé provoque l’entraînement en translation de la torche par rapport au support métallique, selon une pluralité de trajectoires parallèles successives de manière à former des couches superposées de cordons de métal en fusion juxtaposés sur le support métallique. Pour chaque couche, la torche est tout d’abord entraînée en translation par rapport au support selon, une première trajectoire pour former un premier cordon de métal en fusion sur le support. Le cordon de métal s’étend alors d’une première extrémité à une seconde extrémité et il présente une section sensiblement triangulaire avec un sommet et deux flancs opposés. Après la dépose du premier cordon, le robot ajuste la torche au droit de la première extrémité du premier cordon de métal, et décalé d’un pas transversal prédéfini, de manière à pouvoir réaliser un deuxième cordon de métal en fusion le long du premier. Ce pas transversal est par exemple de 4 mm. Il est prédéfini de manière à ce que le deuxième cordon de métal en fusion empiète suffisamment sur le premier pour pouvoir obtenir une surface définie par les cordons de métal, relativement homogène et plane.
Après la dépose du deuxième cordon, le robot vient ajuster la torche au droit de la première extrémité du deuxième cordon de métal, décalé du même pas transversal prédéfini pour pouvoir réaliser un troisième cordon dans les mêmes conditions. On réalise ainsi une pluralité de cordons de métal juxtaposés formant une seule et même couche dont la surface est sensiblement homogène.
Lorsque la largeur prédéfinie de la première couche de cordon de métal est atteinte, le robot vient ajuster la torche, selon un pas vertical prédéterminé, au droit du premier cordon de métal, afin de pouvoir déposer une seconde couche de cordons de métal dans les mêmes conditions que celles de la première couche. Le pas vertical est par exemple compris entre 1,5 et 3 millimètres. De la sorte, après une pluralité de couches réalisées selon un format prédéfini, on obtient une pièce métallique faite d’un seul bloc.
Toutefois, le procédé de dépose des cordons de métal en fusion fait fi de la morphologie des cordons de métal en fusion réellement déposés, laquelle peut varier au fil des cordons et au fil des couches en fonction de la température ou bien encore, des conditions de mise en œuvre de la torche, de la variation de composition du fil, de la résistivité du circuit électrique ou des dimensions de la pièce.
En conséquence, lorsque les dimensions des cordons varient sensiblement la pièce peut contenir des défauts des occlusions ou encore des inclusions. De telles discontinuités dans la pièce peuvent alors la rendre inapte à l’utilisation à laquelle elle est destinée.
Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un procédé qui permette de réaliser des pièces métalliques dépourvues de défaut.
Dans ce but, il est proposé, selon un premier objet, un procédé de fabrication additive comprenant les étapes suivantes: a) on fournit un support métalliqueet un dispositif de production de métal en fusion; b) on entraîne en translation ledit dispositif de production de métal en fusion par rapport audit support métallique, selon une pluralité de trajectoires parallèles successives T(n, m), de manière à formerncouches superposées demcordons de métal en fusion juxtaposés sur ledit support métallique, pour chacune desdites couches ledit dispositif de production de métal en fusion forme, à chaque trajectoire T(i, j)un cordon de métal C(i, j)présentant un sommet d’une hauteur H(i, j)et à chaque trajectoire contiguë T(i, j+1)décalée d’un pas latéral P(i, j+1), un cordon de métal juxtaposé C(i,j+1)présentant un sommet d’une hauteur H(i,j+1), et une portion de métal commune avec le cordon de métal C(i, j), ledit cordon de métal juxtaposé C(i, j+1)présentant un flanc libre opposé à ladite portion de métal commune par rapport audit sommet. Pour chacune des trajectoires T(i, j)on enregistre une pluralité d’images de la section droite du cordon de métal C(i, j), pour pouvoir évaluer la hauteur H(i, j)dudit cordon de métal et l’aire A(i, j)de l’hémisection dudit cordon de métal délimitée par ledit flanc libre ; et on calcule ledit pas latéral P(i, j+1)en fonction de ladite aire A(i, j)de manière à ce que le niveau de ladite portion de métal commune entre lesdits deux cordons juxtaposés C(i, j)et C(i, j+1), soit sensiblement égale à ladite hauteur H(i, j).
Ainsi, une caractéristique du procédé selon invention est de contrôler l’état des cordons de soudures pour chacun d’entre eux au fil de leur formation de manière à pouvoir ajuster le pas latéral pour le cordon suivant. Il en effet relativement malaisé d’ajuster les conditions de fonctionnement du dispositif de production de métal en fusion durant la formation des cordons, dans le but d’ajuster leur morphologie. En revanche, on peut recalculer aisément le pas transversal pour chacune des trajectoires en enregistrant des images de la section droite du cordon précédent durant sa formation et son dépôt sur la pièce. Par exemple, sur un pas transversal prédéfini de quatre millimètres, la correction du pas transversal peut être de quelques dixièmes de millimètre. De la sorte, on vient ajuster le niveau du métal en fusion entre les cordons à un niveau correspondant sensiblement à leur hauteur. Partant, les cordons de métal en fusion juxtaposé définissent une surface sensiblement plane et très régulière. En conséquence, aucune discontinuité de matériau métallique n’apparaît entre les cordons et entre les couches de cordons. De surcroît, la surface de la dernière couche de cordon de métal est également plane et régulière, de sorte l’usinage de surface usuel, est singulièrement réduit. Le coût d’obtention de la pièce ainsi réalisée l’est alors également.
Aussi, et de façon particulièrement avantageuse, les trajectoires T(i, m)formant une coucheide cordon de métal C(i, m)sont décalées d’un pas vertical P(i, m)par rapport aux trajectoires T(i-1, m)formant la couche inférieurei-1de cordon de métal C(i-1, m). De la sorte, pour tous les cordons de métal d’une couche donnée, le pas vertical de la couche supérieure est prédéfini. Il est par exemple d’une valeur comprise entre deux et trois millimètres.
Selon une variante de réalisation, particulièrement avantageuse, ledit pas vertical P(i, m)est sensiblement égal à la moyenne des hauteurs H(i-1, m)des cordons de métal C(i-1, m)de ladite couche inférieurei-1. Ainsi, on tient compte de la hauteur des cordons de la couche inférieure pour pouvoir déterminer le pas vertical de la couche supérieure. En effet, la hauteur des cordons de métal en fusion est liée au métal lui-même et à sa température de fusion. Partant, elle peut varier en fonction des matériaux utilisés et des conditions de température ambiante. Conséquemment, on se laisse la possibilité d’ajuster le pas vertical en fonction de la hauteur des cordons de métal en fusion de la première couche de cordons juxtaposés.
On observera que le pas vertical est différent de la distance qui s’étend entre la buse de la torche et la surface sur laquelle le cordon de métal en fusion se forme. Cette distance est par exemple comprise entre 12 mm et 16 mm.
Selon un mode de mise en œuvre de l’invention particulièrement avantageux, ledit pas latéral P(i, j+1)est sensiblement égal au quotient de deux fois ladite aire A(i, j)et de ladite hauteur H(i, j).En effet, comme on l’expliquera ci-après plus en détail, en première approximation, le calcul du pas latéral peut être réalisé simplement en multipliant par deux l’aire A(i, j)de l’hémisection dudit cordon de métal délimitée par ledit flanc libre, et en divisant cette somme par la hauteur du cordon. En effet, le double de l’aire A(i, j)de l’hémisection du cordon de métal correspond à l’ère de la section entière du cordon de métal. En outre, la réalisation du dernier cordon de métal en fusion vient également fondre le métal du bord du cordon précédent de sorte que les deux cordons juxtaposés empiètent l’un sur l’autre. Partant, afin d’obtenir une surface de métal en fusion plane entre les deux cordons et d’une hauteur correspondant à la hauteur H des cordons, il est nécessaire que la tranche de métal en fusion correspondant aux aires A(i, j) et A(i, j +1 ) des deux hémisections de cordons de métal juxtaposés correspondent à l’aire défini par le produit de la hauteur des cordons par la distance correspondant au pas latéral des trajectoires contiguës.
Préférentiellement, on évalue la hauteur H(i, j)dudit cordon de métal C(i, j), en calculant la moyenne des hauteurs des cordons de métal de ladite pluralité d’images de la section droite du cordon de métal C(i, j). De la sorte, on s’affranchit des sensibles variations locales de la hauteur du cordon.
Aussi, et de façon particulièrement avantageuse, on évalue également pour chaque cordon de métal C( i , j), l’aire A(i, j)de l’hémisection dudit cordon de métal délimitée par ledit flanc libre, en calculant une moyenne des aires de l’hémisection dudit cordon de métal sur ladite pluralité d’images de la section droite du cordon de métal C(i, j).
De la sorte, on obtient une valeur du pas latéral plus précise en tenant compte des variations inévitables de la section du cordon durant sa réalisation.
Par ailleurs, préférentiellement, on entraîne en translation ledit dispositif de production de métal en fusion à vitesse constante pour chacune desdites trajectoires T(n, m). De la sorte, la quantité de métal en fusion déposé par unité de surface est constante pour chacune des couches. Partant, leur épaisseur l’est également.
Aussi, ledit dispositif de production de métal en fusion produit le métal en fusion à un débit constant.
En outre, et selon un autre objet, la présente invention propose une installation de fabrication additive comprenantun dispositif de production de métal en fusionet un dispositif d’entraînement en translation dudit dispositif de production de métal en fusion par rapport à un support métallique, selon une pluralité de trajectoires parallèles successives T(n, m), de manière à formerncouches superposées demcordons de métal en fusion juxtaposés, pour chacune desdites couches ledit dispositif de production de métal en fusion forme, à chaque trajectoire T(i, j)un cordon de métal C(i, j)présentant un sommet d’une hauteur H(i, j)et à chaque trajectoire contiguë T(i, j+1)décalée d’un pas latéral P(i, j+1), un cordon de métal juxtaposé C(i,j+1)présentant un sommet d’une hauteur H(i,j+1), et une portion de métal commune avec le cordon de métal C(i, j), ledit cordon de métal juxtaposé C(i, j+1)présentant un flanc libre opposé à ladite portion de métal commune par rapport audit sommet. L’installation comprend en outre: un organe d’enregistrement pour pouvoir enregistrer, pour chacune des trajectoires T(i, j),une pluralité d’images de la section droite du cordon de métal C(i, j); un organe d’évaluation pour pouvoir évaluer la hauteur H(i, j)dudit cordon de métal et l’aire A(i, j)de l’hémi-section dudit cordon de métal délimitée par ledit flanc libre ; et, un organe de calcule pour pouvoir calculer ledit pas latéral P(i, j+1)en fonction de ladite aire A(i, j)de manière à ce que le niveau de ladite portion de métal commune entre lesdits deux cordons juxtaposés C(i, j)et C(i, j+1), soit sensiblement égale à ladite hauteur H(i, j).
Une telle installation de fabrication additive, est destinée à mettre en œuvre le procédé de fabrication énoncé ci-dessus, et partant, il en présente tous les avantages.
Préférentiellement, ledit organe d’enregistrement comprend un profilomètre optique installé en arrière dudit dispositif de production de métal en fusion. De la sorte, le profilomètre optique vient scanner le cordon de soudure en cours de dépôt de manière à pouvoir réaliser l’acquisition des données sur la section des cordons et leur hauteur. Et on peut alors réaliser l’évaluation des hauteurs et des aires pour pouvoir calculer en temps masqué le pas latéral P(i, j+1).
Aussi, et selon un mode de réalisation préféré de l’invention, ledit dispositif d’entraînement comprend un robot muni d’un bras mobile, ledit dispositif de production de métal en fusion étant installé sur ledit bras mobile. De la sorte, les cordons de métal en fusion, sont produits de maintenir automatique et sont ajustés les uns par rapport aux autres de manière très précise. On peut ainsi réaliser des pièces massives avec des tolérances extrêmement faibles de l’ordre du millimètre.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels:
est une vue schématique de côté illustrant partiellement une installation de fabrication additive conforme à l’invention;
est une vue schématique en coupe droite du résultat de la mise en œuvre du procédé selon invention; et,
est un synoptiquedu schéma de fonctionnement de l’installation.
La figure montre partiellement une installation de fabrication additive 10 conforme à l’invention et un support métallique 12 sur lequel on souhaite réaliser une pièce métallique d’une forme prédéfinie.
La figure représente ainsi, une torche 14 terminée par une buse 16. Un fil du matériau métallique d’apport 18 apparaît en sortie de la buse 16. Le matériau métallique du fil est par exemple du titane. Il pourrait s’agir d’acier ou de cuivre ou encore d’alliage de métaux. Il n’y a pas de limitation dans les métaux qui pourraient être mis en œuvre.
Comme on l’expliquera plus en détail ci-après, lors du démarrage de la torche 14, on vient porter tout d’abord l’extrémité du fil 18 en contact avec le support 12. Puis, lorsque l’on établit une différence de potentiel élevée entre le fil 18 et le support 12, un arc électrique se forme et le fil métallique d’apport 18 entre en fusion et est projeté sous la forme d’un plasma sur le support 12. Par ailleurs, un gaz neutre est injecté concomitamment et il s’écoule autour du plasma afin de s’affranchir des réactions d’oxydation notamment. La torche 14 est installée sur le dernier bras d’un robot non représenté de manière à pouvoir être entraînée en mouvement par rapport au support métallique 12 selon une course prédéterminée. Comme illustré sur la figure , la torche 14 est maintenue à distance du support métallique 12 de manière à ce que la buse 16 soit orientée sensiblement perpendiculairement au support 12 et elle est entraînée en translation selon la flèche F et conformément à une trajectoire prédéfinie de manière à former un cordon de métal en fusion 15, à mesure que le fil 18 est continûment poussé à travers la buse 16. Le cordon de métal en fusion 15 s’étend ainsi longitudinalement. En outre, le cordon de métal en fusion 15 tend, après avoir été formé, à se refroidir et à se solidifier.
En arrière de la torche 14, un profilomètre optique 20 est installé, et il est orienté sensiblement parallèlement à la buse 16. Le profilomètre optique 20 est maintenu sur le dernier bras du robot en position fixe par rapport à la torche 14. Comme on l’expliquera ci-après, le profilomètre optique 20 permet au moyen d’une caméra optique et d’un faisceau laser, d’obtenir une représentation spatiale de la section du cordon de métal et partant, de pouvoir mesurer sa hauteur et sa largeur, mais aussi la surface de sa section.
Aussi, le profilomètre optique 20 est équipé d’un déflecteur 21 permettant de préserver la caméra optique des rayonnements de l’arc électrique.
On observera que le profilomètre optique 20 est décalé vers l’arrière de la torche 14 d’une distance comprise par exemple entre 50 mm et 150 mm, et qu’il permet ainsi au fur et à mesure de l’avancement de la torche 14 d’enregistrer des données du profil du cordon de métal en fusion en cours de refroidissement. Par conséquent, le cordon de métal est totalement rigide et sa forme figée.
On se reportera sur la figure , laquelle montre schématiquement trois cordons de métal juxtaposés 22, 24, 26 tels qu’ils peuvent être représentés grâce aux données fournies par le profilomètre optique 20. Les cordons de métal juxtaposé 22, 24, 26 apparaissent alors suivant leur section droite.
Les cordons de métal 22, 24, 26 sont représentés sur le support 12 suivant une section idéale demi-circulaire, présentant un sommet 28, une hauteur H et une largeur L correspondant sensiblement au diamètre de la section. En réalité, le cordon de métal en fusion 15 présente une section dont la forme est comprise entre un triangle et un demi-disque.
Néanmoins, la représentation des cordons 22, 24, 26 en section demi-circulaire, nous permet de décrire le procédé selon l’invention.
Ainsi, le robot est préprogrammé pour entraîner en translation la torche 14 par rapport au support métallique 12, selon une pluralité de trajectoires parallèles successives de manière à former des couches superposées de cordons de métal en fusion juxtaposés sur le support métallique 12.
Le procédé selon l’invention, permet de déterminer le pas latéral P de décalage des trajectoires de la torche 14 afin que la couche de cordons de métal juxtaposés présente une épaisseur constante et définisse une surface sensiblement plane.
Ainsi, à des fins d’explication du procédé, on considère que le cordon de métal 24 est le premier cordon de métal de la couche. Au cours de sa réalisation au moyen de l’installation 10 illustre sur la figure , la torche 14 est entraînée en translation selon une première trajectoire T1, depuis une zone de démarrage sur le support 12, tandis que le cordon de métal en fusion 15 se forme, et ce, jusqu’à une zone d’arrivée sur le support 12. Durant la formation du premier cordon 24, un organe d’enregistrement 30 représenté schématiquement sur le synoptique de la figure [Fig. 3], et relié au profilomètre optique 20 que l’on retrouve, enregistre une pluralité d’images de la section droite du cordon de métal 24. Par exemple, l’organe d’enregistrement 30 enregistre une image de la section du cordon tous les centimètres de cordon réalisé. L’organe d’enregistrement 30 est ici une mémoire.
De surcroît, l’installation 10 comporte un organe d’évaluation 32, plus précisément un module de traitement d’images, lequel évalue la hauteurzH1 du cordon de métal pour chacune des sections droites du cordon 24 deszimages enregistrées, ainsi que l’airezA1de l’hémisection 33 du cordon de métal. L’airezA1est délimitée par le flanc libre 34 du cordon 26, la médiatrice 36 coupant le sommet 28’ et, perpendiculairement, le support 12; ce dernier délimitant par la même l’airezA1.
Lorsque la torche 14 a été entraînée en translation selon la première trajectoire T1, le premier cordon 24 est achevé, et selon un mode de mise en œuvre particulièrement avantageux, l’organe d’évaluation 32 calcule, d’une part la hauteur moyenne de la section droite H1deszimages enregistrées et d’autre part l’aire moyenne de l’hémisection du cordon de métal A1deszimages enregistrées.
Ces deux valeurs moyennes H1 et A1 sont alors transmises à un organe de calcul 38 représenté sur la figure , lequel, selon une variante d’exécution, calcule une valeur du pas transversal P1 duquel va être décalé latéralement la torche 14 pour une deuxième trajectoire T2. Cette deuxième trajectoire T2 de la torche 14 est destinée à former le deuxième cordon de métal en fusion 26.
Aussi, le calcul de la valeur du pas transversal P1selon cette variante d’exécution, consiste à multiplier par deux la valeur moyenne de l’aire A1de l’hémisection du premier cordon de métal 24, et à diviser le résultat de ce produit par la hauteur moyenne H1correspondante. On justifiera ce calcul ci-après.
Ainsi, la valeur du pas transversal P1est transmise par l’organe de calcul 38 au robot qui alors, vient porter la torche 14 à nouveau dans la zone de démarrage, pour pouvoir l’entraîner en translation selon une deuxième trajectoire T2, décalée du pas transversal P1et parallèlement à la première trajectoire T1jusqu’à une zone d’arrivée sur le support 12.
Comme précédemment, durant la formation du deuxième cordon 26, l’organe d’enregistrement 30 enregistre une pluralité d’images de sa section droite. Aussi, l’organe d’évaluation 32 évalue la hauteurzH2 du cordon de métal pour chacune des sections droites du cordon 24 deszimages enregistrées, ainsi que l’airezA2de l’hémisection 35 du deuxième cordon de métal 26. L’airezA2est de la même façon délimitée par le deuxième flanc libre 40 du cordon 26, la médiatrice 42 coupant le sommet 28’’ et, perpendiculairement, le support 12.
Ainsi, dans le cas idéal décrit ici, on comprend que l’aire opposée 44 à l’airezA2du deuxième cordon de métal 26, et correspondant à l’hémisection opposée 45 du deuxième cordon de métal 26, en est symétrique par rapport à sa médiatrice 46. Aussi, on comprend que l’aire opposée 44 pour des raisons évidentes de symétrie, est égale à l’airezA1de l’hémisection 33 du premier cordon de métal 24.
Aussi, durant sa deuxième trajectoire T2, décalée du pas transversal P1, la torche 14 provoque, de par l’énergie thermique dégagée, la refonte partielle du premier cordon de métal 26, et plus précisément la bordure de l’hémisection 33.
On comprend alors que, pour que le niveau de métal en fusion 48, situé entre les deux cordons de métal en fusion 24, 28, soit situé à la hauteur moyenne H1, il est nécessaire que la somme des valeurs de l’aire A1et de l’aire opposée 44, soit égale à la surface, résultant du produit de la hauteur moyenne H1et du pas P1.On observera que la hauteur H1, en valeur moyenne, du premier cordon de métal 24 est sensiblement égale à la hauteur H2, du second cordon de métal 26.
Dans le calcul du pas transversal P1décrit ci-dessus, on a donc supposé que l’aire opposée 44 était égale àzA1.
Ainsi, on réalise selon le même principe que celui décrit ci-dessus, une pluralité de cordons de métal non représentés, de manière à obtenir une surface plane. Dès que la largeur prévue de la première couche de cordon de métal est atteinte, le robot commande l’ajustement de la torche, selon un pas vertical prédéterminé, au droit du premier cordon de métal, afin de pouvoir déposer une seconde couche de cordons de métal dans les mêmes conditions que celles de la première couche. Le pas vertical est par exemple de deux millimètres. De la sorte, après une pluralité de couches réalisées selon un format prédéfini, on obtient une pièce métallique faite d’un seul bloc.
Claims (10)
- Procédé de fabrication additive comprenant les étapes suivantes:
- a) on fournit un support métallique (12)et un dispositif de production de métal en fusion (14);
- b) on entraîne en translation ledit dispositif de production de métal en fusion (14) par rapport audit support métallique (12), selon une pluralité de trajectoires parallèles successives T(n, m), de manière à formerncouches superposées demcordons de métal juxtaposés sur ledit support métallique (12), pour chacune desdites couches ledit dispositif de production de métal en fusion forme, à chaque trajectoire T(i, j)un cordon de métal C(i, j)présentant un sommet d’une hauteur H(i, j)et à chaque trajectoire contiguë T(i, j+1)décalée d’un pas latéral P(i, j+1), un cordon de métal juxtaposé C(i,j+1)présentant un sommet d’une hauteur H(i, j+1), et une portion de métal commune avec le cordon de métal C(i, j), ledit cordon de métal juxtaposé C(i, j+1)présentant un flanc libre (34) opposé à ladite portion de métal commune par rapport audit sommet ;
caractérisé en ce que, pour chacune des trajectoires T(i, j)on enregistre une pluralité d’images de la section droite du cordon de métal C( i , j), pour pouvoir évaluer la hauteur H(i, j)dudit cordon de métal et l’aire A(i, j)de l’hémi-section dudit cordon de métal délimitée par ledit flanc libre (34) ;
et en ce qu’on calcule ledit pas latéral P(i, j+1)en fonction de ladite aire A(i, j)de manière à ce que le niveau de ladite portion de métal commune entre lesdits deux cordons juxtaposés C(i, j)et C(i, j+1), soit sensiblement égale à ladite hauteur H(i, j). - Procédé de fabrication additive selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trajectoires T(i, m)formant une coucheide cordon de métal C(i, m )sont décalées d’un pas vertical P(i, m)par rapport aux trajectoires T(i-1, m)formant la couche inférieurei-1de cordon de métal C(i-1, m).
- Procédé de fabrication additive selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit pas vertical P(i, m)est sensiblement égale à la moyenne des hauteurs H(i-1, m)des cordons de métal C(i -1 , m)de ladite couche inférieurei-1.
- Procédé de fabrication additive selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit pas latéral P(i, j+1) est sensiblement égal au quotient de deux fois ladite aire A(i, j)et de ladite hauteur H(i, j).
- Procédé de fabrication additive selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’on évalue la hauteur H(i, j)dudit cordon de métal C( i , j), en calculant la moyenne des hauteurs des cordons de métal de ladite pluralité d’images de la section droite du cordon de métal C( i , j).
- Procédé de fabrication additive selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’on entraîne en translation ledit dispositif de production de métal en fusion (14) à vitesse constante pour chacune desdites trajectoires T(n, m).
- Procédé de fabrication additive selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit dispositif de production de métal en fusion (14) produit le métal en fusion à un débit constant.
- Installation de fabrication additive comprenantun dispositif de production de métal en fusion (14)et un dispositif d’entraînement en translation dudit dispositif de production de métal en fusion par rapport à un support métallique (12), selon une pluralité de trajectoires parallèles successives T(n, m), de manière à formerncouches superposées demcordons de métal en fusion juxtaposés, pour chacune desdites couches ledit dispositif de production de métal en fusion forme, à chaque trajectoire T(i, j)un cordon de métal C(i, j)présentant un sommet d’une hauteur H(i, j)et à chaque trajectoire contiguë T(i, j+1)décalée d’un pas latéral P(i, j+1), un cordon de métal juxtaposé C(i,j+1)présentant un sommet d’une hauteur H(i,j+1), et une portion de métal commune avec le cordon de métal C(i, j), ledit cordon de métal juxtaposé C(i, j+1)présentant un flanc libre (34) opposé à ladite portion de métal commune par rapport audit sommet ;
caractérisée en ce qu’elle comprend en outre:
- un organe d’enregistrement (30) pour pouvoir enregistrer, pour chacune des trajectoires T(i, j) , une pluralité d’images de la section droite du cordon de métal C( i , j) ;
- un organe d’évaluation (32) pour pouvoir évaluer la hauteur H(i, j)dudit cordon de métal et l’aire A(i, j)de l’hémisection dudit cordon de métal délimitée par ledit flanc libre (34) ;
- et, un organe de calcul (38) pour pouvoir calculer ledit pas latéral P(i, j+1)en fonction de ladite aire A(i, j)de manière à ce que le niveau de ladite portion de métal commune entre lesdits deux cordons juxtaposés C(i, j)et C(i, j+1), soit sensiblement égale à ladite hauteur H(i, j). - Installation de fabrication additive selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit organe d’enregistrement (30) comprend un profilomètre optique (20) installé en arrière dudit dispositif de production de métal en fusion (14).
- Installation de fabrication additive selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que ledit dispositif d’entraînement comprend un robot muni d’un bras mobile, ledit dispositif de production de métal en fusion (14) étant installé sur ledit bras mobile.
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