Le projet WAS (Wire Arc additive manufacturing Simulation) piloté par SystemX et impliquant les membres du consortium Additive Factory Hub ainsi que l’ENS Paris Saclay, arrive à échéance, après 42 mois de collaboration.
L’objectif de ce projet centré sur la fabrication additive consistait à développer des méthodes numériques basées sur la modélisation multi-physique afin d’optimiser les stratégies de pilotage de la fabrication par dépôt de fil robotisé. Il concernait plus particulièrement le procédé WAAM à fort potentiel mais encore immature pour des applications critiques. Le projet devait lever les verrous technologiques liés à la gestion des trajectoires et à l’optimisation des paramètres de soudage (vitesse, courant, tension) pour obtenir les propriétés attendues (projection, maintien du cordon, largeur du cordon, etc.) et réaliser un démonstrateur logiciel.
Pour atteindre l’objectif de meilleure maîtrise de ce procédé, les travaux se sont concentrés sur la construction de son jumeau numérique. Celui-ci offre un service de simulation géométrique de la pièce, en cohérence avec les paramètres procédés incluant la cinématique robot et les paramètres de soudage. La nécessité de simuler la topologie de pièce en quelques minutes a conduit à l’adoption d’une stratégie de simulation originale dite hybride, qui s’appuie à la fois sur la modélisation physique et sur l’usage de modèles basés sur des données topologiques obtenues à l’aide de campagnes expérimentales. Il intègre également une fonction de calibration du modèle de source électrique de soudure, pour assurer des prédictions géométriques lors de l’empilement des cordons.
Le projet a permis de démontrer la pertinence de l’usage d’un logiciel jumeau numérique utilisé au pied de la machine de fabrication.
En termes de perspectives, la prise en compte des phénomènes thermiques dans le jumeau numérique est prometteuse car elle permettra d’aller vers la maitrise des défauts d’origine thermique dans les pièces.
Pour en savoir plus sur les résultats de ce projet :
