Thermométrie ultrasonore sur des géométries variables dans le temps. Application à la fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre.
Résumé
Les procédés de fabrication additive par fusion sur lit de poudre (PBF) permettent de fabriquer des composants à géométrie complexe. Parmi les différents mécanismes impliqués, la température joue un rôle fondamental, notamment dans les processus de fusion de poudre, de solidification et de formation de la microstructure. Par conséquent, nous proposons d'étudier l'évolution d'un champ de température d'un objet manufacturé à travers un suivi in situ, utilisant la propagation des ondes élastiques et des mesures de temps de vol. On modélise la croissance d'un cylindre obtenu par fusion de poudre, son évolution thermique au cours de la fabrication et le temps de vol d'une onde élastique se propageant en mode impulsion-écho à partir du plateau de fabrication. Une méthode inverse déjà développée [1] est étendue à notre contexte de fabrication additive, et adaptée à une reconstruction de la température en temps réel. Un modèle aux différences finies est utilisé pour calculer le champ de température, lié linéairement à la vitesse de l'onde élastique [2], permettant un calcul de temps de vol. En parallèle, la géométrie spatiale varie avec l'ajout de couches de fabrication. Des résultats sont obtenus sur des données simulées, et confirment le potentiel de notre méthode inverse. Sa sensibilité au bruit est également étudiée. Nous discutons de l'applicabilité de l'algorithme à des données expérimentales, récemment enregistrées en mesurant les temps de vol à l'aide d'un transducteur de 5 MHz placé sous le plateau de fabrication.
Domaines
Acoustique [physics.class-ph]
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Licence : Copyright (Tous droits réservés)
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