Influence des paramètres de dépôt de poudre et d’interaction laser-matière sur la stabilité et le rendement du procédé LMDp

Effect of deposit and laser-powder interaction parameters on the stability and efficiency of LMDp process

• Auteur / Autrice : Elise Ferreira
• Direction : Patrice Peyre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique-matériaux (AM)
• Date : Soutenance le 16/02/2021
• Etablissement(s) : Paris, HESAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Procédés et Ingeniérie en Mécanique et Matériaux (Paris) - Procédés et Ingeniérie en Mécanique et Matériaux (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure d'arts et métiers (1780-....)
• Jury : Président / Présidente : Rui Villar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrice Peyre, Jean-Yves Hascoët, Olivier Bonnefoy, Muriel Carin, Christophe Colin, Morgan Dal, Marion Guillaume
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Yves Hascoët, Olivier Bonnefoy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télémétrie laser

Thèses et écrits académiques

Prototypage rapide

Mots clés libres

Fabrication additive

Laser Metal Deposition

Intéraction laser/matière

Jet de poudre

Paramètres de dépôt

Additive Manuacturing

Laser Metal Deposition

Laser/material interaction

Inconel 718

Deposit parameters

Résumé

Le procédé de fabrication additive LMD (Laser Metal Deposition) est basé sur l'injection de poudre dans un bain liquide formé par un faisceau laser à l'aide d'une buse. Cette technologie permet la construction de pièces couche par couche, l'ajout de fonction sur pièces existantes ou encore la réparation de pièces par reconstruction de zones usées en service. La méthodologie de mise en place de paramétries de fabrication étant extrêmement coûteuse en temps et en moyens, de nombreuses études tentent de mettre en place des modèles empiriques ou analytiques visant à prédire les dimensions géométriques et métallurgiques des dépôts. Ces modèles sont cependant limités à la machine ainsi qu'à la buse étudiée et ne permettent donc pas leur transposition à une configuration de travail différente. Le but de ce projet est d'améliorer les modèles mis en place en étudiant des paramètres liés au jet de poudre ainsi qu'à son interaction avec le faisceau laser.

LMd, for Laser Metal Deposition, is an additive manufacturing process in which a powder stream is injected in a metallic substrat and melt by a laser beam. This technology allows the layer by layer manufacturing of new parts, the repair of used ones and the add of functions on existing ones.In order to limit the time and cost of the manufacturing parameters development, studies try to predict the geometric and metallurgical dimensons of the deposit by analytical or empirical models. However, thoses models encounter a major problem : they are only applicable for the studied machine and nozzle. The purpose of this project is to improve the existing models by studying new parametrs linked with the powder and laser beam interaction.