Inspection et contrôle in situ de la fabrication additive via la numérisation 3D optique

 

Farbod Khameneifar

Polytechnique Montréal

 

Domaine : fabrication et construction

Programme : établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2019-2020

La fabrication additive, processus par lequel une pièce est fabriquée couche par couche, gagne en popularité dans différentes industries pour fabriquer des pièces aux géométries extrêmement complexes et aux structures internes fonctionnelles qui ne pourraient jamais être réalisées par la fabrication soustractive traditionnelle. Cependant, la formation de défauts et le manque de précision dimensionnelle des pièces fabriquées limitent actuellement l'acceptabilité de cette technologie pour la fabrication de pièces finales dans des industries fortement réglementées telles que l'aéronautique et le biomédical.

Cette recherche propose un système d'inspection géométrique en cours de processus basé sur la numérisation 3D à lumière structurée capable de surveiller la géométrie de la pièce en cours de construction. L'idée est que la nature couche par couche de la fabrication additive fournisse le potentiel pour la mesure en chaque couche. De plus, avec une telle surveillance, le potentiel existe pour le contrôle de processus in situ à chaque couche sous la forme d'actions correctives. Nous développerons des algorithmes avancés de calcul géométrique pour détecter automatiquement les défauts et évaluer les erreurs géométriques de la pièce lors de sa construction. De plus, nous développerons des algorithmes pour fournir des actions correctives en ligne pour la réparation des défauts survenus et la rectification des incohérences géométriques de chaque couche.

Le projet de recherche proposé est d'un grand intérêt car il comblera le fossé entre la fabrication additive et les exigences de précision des industries réglementées, où la question de la qualification des pièces est un obstacle majeur à l'expansion des pièces fabriquées additivement. Le système proposé de surveillance in situ et de contrôle en boucle fermée deviendra une solution efficace pour fabriquer des pièces sans défaut et avec la précision géométrique plus élevée, ce qui accélérera le succès commercial de la fabrication additive et contribuera à maintenir le leadership du Québec et du Canada dans ce domaine.