Modélisation d'une chaine opto-mécanique de fabrication additive avec prise en compte des défauts d'assemblage

Les machines de fabrication additive utilisées dans les procédés SLM et SLA sont composées d'un système de balayage laser permettant de focaliser et diriger un faisceau laser pour fusionner la matière brute (poudre ou liquide). Une des problématiques majeures consiste à maitriser la position du spot laser dans le plan de travail. Celle-ci dépend essentiellement de la géométrie de la machine et de la position angulaire des galvanomètres. Dans la littérature, la plupart des modèles utilisent des hypothèses restrictives sur la géométrie du système de balayage. Ces hypothèses induisent des déviations sur la position réelle du spot laser comparée à la position désirée, ce qui affecte les performances de la machine. Cette communication présente deux modèles géométriques du système de balayage laser : un modèle nominal et un modèle avec prise en compte des défauts géométriques d'assemblage. Ces modèles géométriques, souvent utilisés en usinage et en robotique, sont ici mis en oeuvre pour créer une machine de fabrication additive virtuelle. En utilisant ces modèles, la position du spot laser peut être simulée en connaissant certains paramètres géométriques de la machine et l'orientation des galvanomètres. Le second modèle géométrique est utilisé pour extraire l'influence des défauts d'assemblage sur la position du spot laser. Il permet également d'accélérer le processus de construction des tables de correspondance tout en maîtrisant les erreurs d'interpolation effectuées. Le travail réalisé permet de mettre en évidence et quantifier l'impact de chaque défaut d'assemblage sur la précision de positionnement du spot laser.