Simulation thermique des trajectoires de lasage basée sur des flashs en fabrication additive LPBF

la fusion laser sélective sur lit de poudre est parmi les procédés de fabrication additive métallique qui permettent l'obtention des pièces par ajout de matière couche par couche à partir d'une maquette numérique. L’enjeu principal de ce procédé consiste à maîtriser les contraintes résiduelles dans les pièces produites. Dans ce cadre, la trajectoire de lasage influe sur le comportement thermomécanique de la pièce au cours de la fabrication. Il est donc nécessaire de valider la génération des trajectoires au regard de l’aspect thermique induit par ce procédé. Dans cette étude, une méthode analytique a été exploitée pour développer un modèle qui permet d’analyser le comportement thermique pour une trajectoire donnée. L’approche proposée consiste, dans un premier temps, à imposer des excitations impulsionnelles de température suivant la trajectoire, puis dans un second temps à sommer les effets de conduction thermique dans le matériau afin de calculer la distribution du champ de température sur toute la surface à chaque pas de temps. Cette méthode a été ensuite utilisée pour tester différents types de trajectoires. Les résultats de simulation ont confirmé l’influence des trajectoires sur le champ de température maximale et la répartition des gradients thermiques au cours de la fabrication d’une couche. Ceci a mis en évidence l’importance d’optimiser les trajectoires de lasage pour homogénéiser la répartition thermique et réduire les contraintes résiduelles.