Prévision de l'état résiduel et microstructural pour la fabrication additive par dépôt de fil métallique à l'arc (WAAM : Wire Arc Additive Manufacturing)

par Sami Hilal

Projet de thèse en Mécanique

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Énergétique , en partenariat avec ENSMP MAT. Centre des matériaux (Evry, Essonne) (laboratoire) , MAT-Microstructure, Mécanique, Expérimentation - MIMEX (equipe de recherche) et de École nationale supérieure des mines (Paris) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-02-2019 .


  • Résumé

    Les procédés de fabrication additive par dépôt de fil métallique sont en plein essor car ils proposent des taux de dépôt de matière très élevés et minimisent les problématiques HSE liées à l'exploitation de poudres métalliques. Si ce procédé issu du soudage est bien connu, son exploitation sur des cellules robotisées pour fabriquer des pièces de grandes tailles ou ajouter des fonctionnalités par rechargement, nécessite le développement de stratégies de dépôt adaptées aux pièces fabriquées pour garantir l'efficacité du procédé tout en minimisant les déformations, les contraintes résiduelles et garantissant la santé matière. Le travail de recherche proposé consiste donc à simuler le procédé de fabrication par dépôt de fil robotisé et de déterminer les conséquences sur la pièce produite en termes de microstructure, contraintes et déformations. Les travaux proposés s'inscrivent dans le cadre de la plateforme francilienne de fabrication additive « Additive Factory Hub » impliquant des industriels et des académiques. Les travaux seront principalement menés sur le site AFH du plateau de Saclay et feront l'objet d'échanges avec d'autres doctorants sur des sujets connexes comme les procédés de dépôt de fil et lits de poudres métalliques.

  • Titre traduit

    Prediction of the residual and microstructural state during additive manufacturing by Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)


  • Résumé

    The additive manufacturing process by wire deposition are on the rise because of their very high material deposit rates and since they minimize the HSE problems related to the exploitation of metal powders. If this process derived from welding is well known, its exploitation on large manufactured parts or the addition of functionalities by reloading require developing deposition strategies to guarantee the efficiency of the process while minimizing deformations and residual stresses, and ensuring material properties. The proposed work consists in simulating the manufacturing process by wire deposition and determining the consequences on the manufactured part, in terms of microstructure, stresses and deformations. This work falls within the additive manufacturing platform, « Additive Factory Hub », that involves industrialists and academics. The work will be carried out mainly on the AFH site in Saclay which will allow for exchanges with other PhD students on related topics (wire deposition processes and metal powder beds).