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TP matériaux thermomécanique : _ Aubes de turbine revêtues Groupe TF42 :  MBAI

TP matériaux thermomécanique : _ Aubes de turbine revêtues Groupe TF42 :  MBAIRA Laila  HARRACHI Sawssan  NAIT ADDI Nizar Première partie : Rétroconception a. Principe de scan par triangulation. La rétroconception se base sur l’utilisation d’informations relatives à la forme du produit (géométrie) récupérées à travers la digitalisation de sa géométrie en utilisant des technologies de scan 3D, de palpation, ou autre. L’une de ces technologies utilisées est la triangulation. Cette méthode sert à discrétiser sous forme de facettes triangulaires un objet en approximant la définition géométrique initiale. On appelle cette technique la triangulation car elle utilise les propriétés des triangles pour estimer une distance et donc elle consiste à utiliser uniquement un laser projetant un point sur l'objet. Une cellule photosensible capte la lumière réfléchie sur l'objet, et cela permet de déterminer la distance entre le laser et l'objet. Grâce à un logiciel adapté, on peut exploiter le nuage des points pour reconstituer la surface de l’objet réel. Figure 1: Scan 3D par triangulation. Cette technique est mieux adaptée aux matériaux mous et aux pièces à petites dimensions. b. Les différentes technologies existantes permettant de réaliser des scans 3D de pièces : Le scan laser 3D est la technique la plus répandue pour la numérisation 3D et la plus utilisée actuellement, et donc cette méthode permet de récupérer les données de l’objet sous format de fichier STL. Parmi les systèmes de triangulation par source laser, on peut citer : le système KREON ZEPHYR, STEINTEK, ROMER et système KRYPTON de METRIS. Figure 2: exemples de système de scan 3D par laser. Une autre technologie de scan 3D est la photométrie. Cette technologie consiste à photographier l’objet sous plusieurs angles. Puis, un logiciel permet de retrouver les similitudes entre les images prises et ainsi, de reconstituer l'objet. Cette technique est utile en architecture, car il est difficile de trouver des lasers assez puissants disponibles au public qui permettraient de projeter des lignes ou des points à des distances supérieures à dix mètres. Comme exemple de systèmes qui utilisent cette technologie on trouve : système TRITOP de GOM, système DPAPRO de AICON. Figure 3: exemples de scan par photométrie. On trouve également comme technologie, le scan par lumière structurée. Dans cette méthode, la caméra utilisée dans la technologie précédente est remplacée par un projecteur. Celui-ci va projeter sur l'objet à scanner une série de motifs et donc selon les caractéristiques de l'objet, ces motifs vont être déformés. Et en effectuant plusieurs prises de vue à l'aide d'un appareil photo ou d'une webcam, un logiciel va analyser les images et, comme dans le cas de la photogrammétrie, va repérer les similitudes entre les prises de vue et reconstruire ainsi l'objet sous forme d'un nuage de points. Figure 4 : le principe de scan par lumière structurée. Une autre méthode de numérisation sans contact est la méthode Temps de Vol (encore télémétrie laser). En fait, cette méthode est basée sur la mesure du temps de propagation d’une impulsion lumineuse entre le capteur et l’objet à scanner, et donc elle utilise un détecteur pour mesurer l’écho lumineux. Parmi les systèmes les plus utilisés dans le marché actuel est qui sont basés sur cette technologie, on trouve : Figure 5 : des exemples des systèmes utilisant la méthode Temps de Vol. Deuxième partie : Apprentissage et utilisation du procédé de fabrication additive par dépôt de fil fondu. L’objectif est de découvrir le fonctionnement du procédé FDM via la machine MakerBot Replicator. a. Importez ce fichier dans Makerbot Desktop. Pour cela, cliquez sur « Prepare » et choisissez « Add file ». Figure 6 : Insérer un fichier .STL b. Figure 7 : Mettre à échelle du plateau Le logiciel demande si on souhaite ou non mettre à échelle du plateau de la machine car le Hibou possède une dimension bien trop grande pour le volume que l’imprimante peut gérer sur son plateau. On clique donc sur « Scale to fit » qui nous permet de se mettre à l’échelle de l’imprimante. Figure 8 : Échelle du plateau Ensuite on diminue la taille de la pièce en fixant z=30mm Figure 9 : z = 30 mm c. Figure 10 : outil paramètres d'impression Dans « settings » nous pouvons modifier les différents paramètres d’impression. « Quick » nous permet de modifier des paramètres généraux de la future impression mais sans trop rentrer dans les détails. Dans la partie « Custom » qu’on pourrait traduire comme paramètre avancés, on peut par exemple modifier la température de l’extrudeuse, la température de la plateforme, les vitesses, les propriétés du modèle comme la densité de l’objet imprimé, le motif de dépôt (hexagonal, linéaire, diamant…) etc. Quality : Permet de modifier la qualité de l’impression. Ce paramètre impact le « layer height » qui lui-même aura un impact sur la vitesse d’impression Layer height : Définit la hauteur du cordon en sortie de l’extrudeur. Faire augmenter ce paramètre améliore la vitesse d’impression mais détériore la qualité de la pièce. Infill : Pourcentage de remplissage de la structure interne. Une pièce sera vide pour un paramètre à 0% et pleine pour un paramètre à 100%. Number of shells : Nombre de couches extérieures de la pièce. En augmentant ce paramètre, on améliore la solidité et la durabilité de la pièce. Néanmoins plus les couches seront importantes plus le temps d’impression sera long. Raft : Le raft c’est une couche de filament épaisse qui vient se positionner entre le plateau et la pièce afin d’en améliorer l’adhérence et donc d’éviter un décollement de la pièce durant son impression. Support : Permet au logiciel de générer des supports ou non lors de la simulation de l’impression. Dans notre cas, si le hibou possédait un très long bec, il aurait fallu générer un support pour le maintenir afin qu’il ne tombe pas durant l’impression. d. Figure 11 : les paramètres du logiciel. L’objectif ici va être de faire varier les différents paramètres du logiciel afin d’optimiser l’impression selon le rendu souhaité. On va donc faire varier la qualité, le nombre de couches, le remplissage etc. Afin d’observer quel(s) paramètre(s) joue sur le poids, le temps d’impression, la qualité etc. Low Standard High Paramètres : Layer Height : 0.30mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 2 Infill : 10% Résultat : Matière utilisée : 2,07g Print Time : 16 min Layer : 107 Paramètres : Layer Height : 0.20mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 2 Infill : 10% Résultat : Matière utilisée : 2,12g Print Time : 24 min Layer : 156 Paramètres : Layer Height : 0.10mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 2 Infill : 10% Résultat : Matière utilisée : 2,3g Print Time : 48 min Layer : 307 Paramètres : Layer Height : 0.40mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 2 Infill : 10% Paramètres : Layer Height : 0.40mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 2 Infill : 10% Paramètres : Layer Height : 0.05mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 2 Infill : 10% Résultat : Matière utilisée : 2,04g Print Time : 12 min Layer : 81 Résultat : Matière utilisée : 2,04g Print Time : 12 min Layer : 81 Résultat : Matière utilisée : 2,29g Print Time : 1h38min Layer : 606 Paramètres : Layer Height : 0.30mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 2 Infill : 20% Résultat : Matière utilisée : 2,31g Print Time : 16 min Layer : 107 Paramètres : Layer Height : 0.20mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 2 Infill : 20% Résultat : Matière utilisée : 2,28g Print Time : 24 min Layer : 156 Paramètres : Layer Height : 0.20mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 2 Infill : 20% Résultat : Matière utilisée : 2,69g Print Time : 50 min Layer : 307 Paramètres : Layer Height : 0.30mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 5 Infill : 10% Résultat : Matière utilisée : 2,84g Print Time : 17 min Layer : 107 Paramètres : Layer Height : 0.20mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 5 Infill : 10% Résultat : Matière utilisée : 2,95g Print Time : 25 min Layer : 156 Paramètres : Layer Height : 0.20mm Raft : oui Support : Non Number of Shells : 5 Infill : 10% Résultat : Matière utilisée : 3,1g Print Time : 49 min Layer : 307 Paramètres : Layer Height : 0.30mm Raft : oui Support : oui Number of Shells : 5 Infill : 20% Résultat : Matière utilisée : 3,02g Print Time : 18 min Layer : 107 Paramètres : Layer Height : 0.30mm Raft : oui Support : oui Number of Shells : 5 Infill : 20% Résultat : Matière utilisée : 3,19g Print Time : 27 uploads/Science et Technologie/ compte-rendu-tp.pdf