Génération de trajectoires pour la réalisation de pièces de grandes dimensions en fabrication additive par dépôt de fil. : Application au secteur naval

La fabrication additive se caractérise par l ajout successif de couches pour obtenir la pièce désirée. Parmi les nombreux procédés existants, le WAAM (Wire+Arc Additive Manufacturing) s adapte particulièrement bien à la fabrication de pièces de grandes dimensions. Il se caractérise par un apport de...

Description complète

Détails bibliographiques
Auteurs principaux : Pechet Gatien (Auteur), Hascoët Jean-Yves (Directeur de thèse, Membre du jury), Rauch Matthieu (Directeur de thèse, Membre du jury), Chinesta Francisco (Président du jury de soutenance, Membre du jury), Chanal Hélène (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Perry Nicolas (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Rückert Guillaume (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Centrale Nantes 1991-.... (Organisme de soutenance), Sciences de l'ingénierie et des systèmes Nantes Université (Ecole doctorale associée à la thèse), Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique Nantes (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : français
Titre complet : Génération de trajectoires pour la réalisation de pièces de grandes dimensions en fabrication additive par dépôt de fil. : Application au secteur naval / Gatien Pechet; sous la direction de Jean-Yves Hascoët et de Matthieu Rauch
Publié : 2020
Note de thèse : Thèse de doctorat : Génie mécanique : Ecole centrale de Nantes : 2020
Conditions d'accès : Thèse confidentielle jusqu'au 18 septembre 2025.
Sujets :
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200 1 |a Génération de trajectoires pour la réalisation de pièces de grandes dimensions en fabrication additive par dépôt de fil.  |e Application au secteur naval  |f Gatien Pechet  |g sous la direction de Jean-Yves Hascoët et de Matthieu Rauch 
214 1 |d 2020 
230 |a Données textuelles 
304 |a Titre provenant de l'écran-titre 
314 |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes) 
314 |a Partenaire(s) de recherche : Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (Nantes) (Laboratoire) 
314 |a Autre(s) contribution(s) : Francisco Chinesta (Président du jury) ; Jean-Yves Hascoët, Matthieu Rauch, Francisco Chinesta, Hélène Chanal, Nicolas Perry, Guillaume Rückert (Membre(s) du jury) ; Hélène Chanal, Nicolas Perry (Rapporteur(s)) 
328 0 |b Thèse de doctorat  |c Génie mécanique  |e Ecole centrale de Nantes  |d 2020 
330 |a La fabrication additive se caractérise par l ajout successif de couches pour obtenir la pièce désirée. Parmi les nombreux procédés existants, le WAAM (Wire+Arc Additive Manufacturing) s adapte particulièrement bien à la fabrication de pièces de grandes dimensions. Il se caractérise par un apport de chaleur sous forme d arc électrique (produit par un générateur de soudage) et un apport de matière sous forme de fil lui permettant un taux de dépôt supérieur aux procédés de fabrication additive avec apport sous forme de poudre. Pour permettre la mise en service de pièces fonctionnelles, la géométrie des dépôts et la santé matière doivent être maitrisées. Cela se traduit par un bon couplage entre les paramètres opératoires et les trajectoires. Ces travaux de thèse vont mettre en avant une méthodologie dans le choix des paramètres en utilisant des plans d expériences ou de la simulation numérique par éléments finis. Par la suite, nous nous pencherons sur la simulation des trajectoires sur un environnement numérique qui permet de prédire le comportement du porteur. Nous montrerons l importance de la concordance des environnements numériques et réels et proposerons des règles pour contrôler la redondance cinématique. Enfin, une méthodologie de fabrication pour des pièces de grandes dimensions sera développée. Suite à une identification des zones à complexités géométriques, différentes stratégies de fabrication ont été proposées et appliquées avec succès. Ces travaux seront illustrés par la réalisation de plusieurs démonstrateurs, provenant notamment du domaine naval. Plus particulièrement, une pale creuse d hélice a été réalisée en profitant des capacités de trajectoires multi-axiales (6+2 axes) et en employant la méthodologie développée dans la thèse. 
330 |a Additive manufacturing is characterized by the successive addition of layers to obtain the desired part. Among the many existing processes, WAAM (Wire + Arc Additive Manufacturing) is particularly well suited to the manufacturing of large parts. It is characterized by a supply of heat in the form of an electric arc (produced by a welding generator) and a supply of material in the form of wire, allowing it a deposition rate higher than additive manufacturing processes with supply in the form of powder. To allow the commissioning of functional parts, the geometry of the weld beads and the material health must be controlled. This results in a good coupling between the operating parameters and the toolpath. This thesis work will highlight a methodology in the choice of parameters using experimental designs or numerical simulation by finite elements. Thereafter, we will study the simulation of the trajectories on a virtual environment, which makes it possible to predict the behavior of the device. We will show the importance of the concordance of virtual and real environments and will propose rules to control the kinematic redundancy. Finally, a manufacturing methodology for large parts will be developed. Following the identification of areas with geometric complexity, different manufacturing strategies have been proposed and successfully applied. This work will be illustrated by the production of various demonstrators, notably from the naval field. More specifically, a hollow propeller blade was produced by taking advantage of the capabilities of multi-axial toolpath (6 + 2 axes) and by using the methodology developed in this thesis. 
337 |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF 
371 0 |a Thèse confidentielle jusqu'au 18 septembre 2025 
541 | |a Toolpath generation for the manufacturing of large parts in additive manufacturing by wire deposition  |e Application to the naval field  |z eng 
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606 |3 PPN030762375  |a Hélices marines  |2 rameau 
606 |3 PPN027720063  |a Usinage  |2 rameau 
608 |3 PPN027253139  |a Thèses et écrits académiques  |2 rameau 
610 0 |a Fabrication additive 
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610 0 |a Trajectoires multi-axiales 
686 |a 620  |2 TEF 
700 1 |3 PPN256205558  |a Pechet  |b Gatien  |f 1993-....  |4 070 
701 1 |3 PPN073915440  |a Hascoët  |b Jean-Yves  |4 727  |4 555 
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801 3 |a FR  |b Abes  |c 20230327  |g AFNOR 
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