Méthodes de détermination de la densité des pièces fabriquées de manière additive

Jun 09, 2023

Publié par le personnel | 09 août 2023

Une étude comparant diverses méthodes de mesure de la densité de pièces produites par fabrication additive (FA) commandée par l'institut allemand Fraunhofer IAPT a révélé que la détermination automatisée de la densité développée par Dimensionics Density présente des avantages dans certains domaines.

La détermination de la densité des pièces FA peut être critique en raison de son impact sur leur intégrité structurelle et leurs performances, selon Dimensionics Density. Il permet aux fabricants de garantir la qualité et la fiabilité des pièces et aide à identifier les défauts, la porosité et les vides dans le matériau. Comparée à trois autres techniques de détermination de la densité, la méthode développée par Dimensionics Density est particulièrement recommandée lorsque l'évaluation de la densité doit être effectuée rapidement ou fréquemment, selon le rapport Fraunhofer. Cela permet également de simplifier les approbations des machines, réduisant potentiellement les coûts d’assurance qualité.

Dans le rapport « Analyse des méthodes de mesure pour la détermination de la densité dans la fabrication additive » - l'utilisation de micrographies, de tomodensitométrie et de la méthode manuelle d'Archimède ont été évaluées en plus de la détermination automatisée de la densité.

Toutes les méthodes sont essentiellement capables de déterminer la densité relative des pièces AM, mais le rapport Fraunhofer IAPT a révélé qu'il existe des différences substantielles en termes de précision, de résolution, de répétabilité et de possibilité de détection de défauts.

Philipp Pruesse de Dimensionics Density a décrit le fonctionnement du processus automatisé de détermination de la densité. « Notre processus utilise la méthode Archimède mentionnée ci-dessus, mais en combinaison avec une technologie d'automatisation moderne. Les échantillons à mesurer sont placés dans un support de composants spécial, doté d'ouvertures sur la face inférieure. Ces supports de composants sont transportés à travers le système par un robot à axe et ainsi descendus de manière centrale et précise sur la balance. Sur la balance elle-même, un support amovible avec des broches est placé, qui soulève le composant au-dessus des ouvertures du support de composants, le soulevant ainsi du support. La manipulation automatisée élimine toute influence humaine sur la mesure, car les pièces sont toujours placées de la même manière sur la balance. Les balances sont conçues pour être isolées des vibrations. De plus, toutes les conditions ambiantes telles que la température, la pression de l'air et la température de l'eau sont enregistrées via des capteurs climatiques et leur influence sur le résultat de la mesure est prise en compte directement dans l'algorithme d'évaluation lors de la détermination de la densité », a déclaré Pruesse.

Le rapport d'analyse comparative Fraunhofer IAPT note que la détermination automatisée de la densité de Dimensionics Density supprime l'utilisateur de la mesure archimédienne et, par conséquent, offre une répétabilité nettement plus élevée et moins de fluctuations. Le rapport précise également que cette méthode est la seule qui soit traçable, de sorte qu'elle puisse être référencée à un standard reconnu via une chaîne de mesure. Par rapport aux micrographies et aux tomodensitogrammes, le temps de mesure est également beaucoup plus court, ce qui facilite la prise de plusieurs mesures pour une plus grande confiance statistique. Cela rend cette méthode adaptée à l’évaluation de la capabilité des processus des machines, une étape essentielle pour la production de composants en série via FA.

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