Modélisation des dimensions géométriques de cordon aux points de changement de direction en WAAM

La fabrication additive par dépôt de fil à l’arc est une technologie en plein essor et propose, du fait de ses taux de déposes élevées et de son coût raisonnable, une alternative prometteuse à la fabrication soustractive. Les dimensions géométriques des cordons déposés sont influencées par de nombreux paramètres et notamment par la cinématique de la trajectoire mise en œuvre. Les changements de direction du point piloté au cours de la trajectoire entraînent systématiquement des variations cinématiques. Une modélisation de l’évolution de la géométrie des cordons déposés au passage de points de changement de direction est donc proposée. La géométrie du cordon est déterminée par balayage d’une conique élémentaire asymétrique en s’appuyant sur la trajectoire de la torche de soudage. Les dimensions géométriques de cette conique sont issues de modèles établis préalablement en fonction des paramètres du procédé mis en œuvre et de l’observation du bain liquide. Son orientation est fixée à l’aide de la trajectoire de poursuite de la torche. Le volume balayé identifié sous forme d’un champ de voxels est ensuite comparé à la géométrie des cordons observée expérimentalement. L’étude réalisée a permis de mettre en évidence l’influence des différents paramètres cinématiques de la trajectoire sur la géométrie des cordons fabriqués et la modélisation développée permet de prédire d’éventuelles accumulations indésirables de matière au cours de la trajectoire.