Application des algorithmes de prédiction de défaillances dans la fabrication additive

Ben Hammouda, Adem (2023). Application des algorithmes de prédiction de défaillances dans la fabrication additive. (Mémoire de maîtrise). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1536

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Résumé

La détection des défauts des pièces lors de la fabrication additive (FA) constitue, aujourd’hui, une des solutions permettant d’éviter tout gaspillage de matière première, perte de temps et d’énergie. Ceci n’est possible que lorsque nous interromprons le processus de fabrication lorsqu’un défaut majeur sera détecté dans une ou plusieurs couches. La simulation numérique de processus de FA présente
une alternative permettant la prévention des défauts. À travers cette approche numérique, le concepteur dispose d’un modèle dans lequel des tests de choix des paramètres optimums pourront être réalisés. Le premier objectif de ce travail est la détection des défauts en cours de fabrication. À cet effet, un système de surveillance in situ a été utilisé dans une imprimante 3D à l’aide des algorithmes de vision par ordinateur alimentés par une caméra photo. Dans l’un des algorithmes développés, il a été possible de créer une application avec Application-designer (Matlab) qui nous permet de comparer la couche imprimée en 3D avec la même couche créée par la Conception Assistée par Ordinateur (CAO) en se basant sur huit différentes méthodes. La valeur de la zone de matériau manquant ou excédentaire est renvoyée à l’utilisateur, qui peut décider d’annuler le processus en cas de défauts importants pour éviter tout gaspillage inutile en termes de matériau, de temps et de coûts. Le deuxième objectif de ce travail est d’effectuer des simulations par éléments finis en fonction des paramètres de processus de la FA. Ces simulations thermomécaniques sont basées sur un transfert thermique transitoire et une analyse structurelle statique.
Ce qui nécessite une grande capacité de calcul en fonction du degré de précision du maillage pour prédire les distorsions des pièces, les contraintes résiduelles et les évolutions de la microstructure qui se produisent pendant la construction couche par couche de la pièce. Cette étude examine les effets du changement de puissance, du préchauffage et de la stratégie Zig-Zag sur la réponse mécanique et thermique pendant l'impression afin de déterminer les meilleures stratégies pour réduire la distorsion et la contrainte résiduelle.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Mémoire de maîtrise)
Directeur de mémoire/thèse:	Mrad, Hatem
Codirecteurs de mémoire/thèse:	Belem, Tikou
Informations complémentaires:	Concentration génie mécanique
Mots-clés libres:	Fabrication additive, Détection de défauts, Vision par ordinateur, Application-designer, Simulations par éléments finis.
Divisions:	Génie > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt:	11 mars 2024 15:37
Dernière modification:	11 mars 2024 15:37
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1536

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