Jonathan Frechard (BeAM)
Jérôme Laurent (CEA)
Philippe Verlet (VLM)
Fan Zhang (CETIM)
PRESENTE PAR
Projet I AM SUREInspection de pieces en Additive
Manufacturing : Santé, Usage,
métRologie, tEnue
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 2
Le projet
Etat de l’art
Les partenaires
Les objectifs
Les verrous
Les retombées
Résultats
Sommaire
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 3
▪ Appel à projet FUI 20
▪ Démarrage en novembre 2015
▪ Durée de 36 mois + prolongement 12 mois
▪ Budget total de 3.5 M€
▪ Pôles ▪ Systematic, Aerospace valley, véhicule du futur, EMC2, alpha RLH, SAFE
▪ Financeurs ▪ BPI, Région île de France, Grand Est, Nouvelle aquitaine, Strasbourg eurométropole
Le projet
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 4
▪ 3 laboratoires▪ CEA, CETIM, LNE
▪ 3 PME▪ BeAM, Polyshape, VLM Robotics
▪ 3 End user▪ Airbus, Naval Group, Thales
▪ 1 Association▪ AFPR
Les partenaires
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 5
▪ Suivi de procédé en fabrication additive ▪ LMD et SLM
▪ Monitoring / contrôle de dimension du bain de fusion (caméra coaxiale)
▪ Contrôle de température
▪ Suivi des paramètres en temps réel et archivage
▪ La production de pièces par fabrication additive est complexe car le résultat dépend de nombreux paramètres qui sont parfois difficile à contrôler▪ Environnement
▪ Qualité de la poudre
▪ …
→ Nécessité d’un contrôle in situ
Etat de l’art
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 6
▪ Développement de méthodes pour le contrôle qualité global de pièces en FA
Les objectifs
Spécifications (contraintes opérationnelles, cas
d’applications)
Mise en œuvre sur cas d’application (aluminium,
titane, acier)
▪ Suivi de process in situUltrasons LASER sans contactEmission acoustique
▪ Contrôle des produits finisContrôle tomographique (métrologie, défauts)Tenue mécanique de pièces saines et endommagées
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 7
▪ Le projet I AM SURE conduira au développement de : ▪ Méthodes de suivi du process basées sur des méthodes ultrasonores (Ultrasons laser et
émission acoustique)
▪ Méthodes de contrôle (défaut et métrologie) de produits finis en FA, basés sur la tomographie X haute résolution
▪ Compréhension de l’effet des défauts sur les propriétés mécaniques
▪ Ces développements permettront de répondre aux exigences des utilisateurs de secteurs industriels de pointe relatives aux pièces métalliques en FA, en termes de :
▪ Absence de défauts à l’issue de la fabrication
▪ Tenue mécanique des pièces
▪ Métrologie des pièces complexes
Les objectifs
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 8
▪ Suivi in situ▪ Emission acoustique
▪ SLM + DED ▪ Intégration capteurs
▪ Rotation plateau
▪ Traitement données
▪ Ultrason LASER▪ DED
▪ Intégration capteur
▪ Géométrie complexe
▪ Traitement des données
Les verrous
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 9
▪Méthode de CND in situ▪ La machine est capable de valider la qualité de la pièce
▪ Le système est capable de détecter des dérives process et d’arrêter la machine avant qu’elles ne deviennent irrémédiables
▪ Brevets▪ 1 brevet déposé sur la méthode de contrôle in situ par US LASER
▪ Autres technologies▪ Portage des développements sur d’autres technologies
▪ Fil, plastique, …
Les retombées
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 10
Résultats – EA
Inco738 – Mur 1
DED
SLM
La couche où la fissuration apparue
Pièces fissurées
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 11
Source laser Interféromètre
T
L
RLs
▪ Thèse Célia Millon
Résultats – LASER US
718 Inconel 316L Inox
Tim
e (
µs)
Distance (mm)
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 12
▪ 3 éléments à coupler▪ Machine – Capteur – Robot porteur
▪ Commande numérique multicanal ▪ 1 canal de fabrication
▪ 1 canal de contrôle
▪ Le contrôle suit les mouvements induit par la fabrication sur les axes rotatifs
Résultats - Intégration
CAO
Programme
de
fabrication
Programme
de contrôle
Directeur de
commande
multicanal
Système
polyarticulé
de fabrication
Système
polyarticulé
de contrôle
Fabrication
contrôlée
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 13
Résultats – Vidéos
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 14
Résultats – Exploitation des données
Difficulté du contrôle UL en ligne
R
LRRscat
t
Rrrr
tt w
Vibrationrobot effecteur
Projection poudre + déplacement
Distance focaleOrthogonalité
Vitesse FA + acquisition
MoyennageCadence tir laser
Méthode de traitement du signal ?RSB, dimensions défauts recherchés (l)
C-scan, Xcorr, SVD, ZGV, …
?
?
Encombrementtête optiqueTrajectoire
Mesures ULun ~10-9 mOndes guidées → Rayleigh-Lamb
Surface rugueuse10-300 µm
petite buse
Corriger la pièce en ligne !!!
Graal
Microstructureà gros grainsAnisotropie
Gradient thermiqueContraintes résiduelles
~ 3000 °C
à l’épicentre
Projet : I AM SURE
AFPR 2019 – juin 2019 15
Résultats – Exploitation des données
Onde de Rayleigh Résonances ZGV
8 rue SchertzF-67100 Strasbourg
+ 33 3 88 60 87 50www.beam-machines.com
For more information:
Thank you for
your attention
Top Related