La simulation numérique permet d’anticiper les problèmes éventuels afin de produire des pièces répondant au cahier des charges et présentant le minimum de défauts. L’idéal étant bien sûr de produire une pièce à la cote du premier coup.
La fabrication additive est un procédé multi-physique par nature : la thermique au sein du bain de fusion et dans la pièce, la mécanique pour la dilatation et les contraintes résiduelles, et enfin la métallurgie pour l’évolution cristallographique du matériau. Ces 3 domaines sont couplés plus ou moins fortement.
Plutôt que de chercher à simuler l’ensemble des phénomènes dans un seul et unique modèle, on décline le problème en trois sous-problèmes correspondant généralement à une échelle bien précise.
1) échelle micro : c’est l’échelle du bain de fusion. Elle permet de prédire les porosités, l’évolution du bain de fusion, la formation des éjectas, et la vaporisation
2) échelle meso : c’est l’échelle du lit de poudre. Elle permet de prédire le manque de fusion, surfusion/vaporisation, les fissurations locales et également la stabilité du bain de fusion
3) échelle macro : elle permet de prédire les distorsions pendant et après la fabrication, les risques de collision avec le re-coater ainsi que les fissurations
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