La démarche de conception pour la fabrication additive : choix des modes de représentation dans la phase d’analyse

The design process for additive manufacturing : choice of representation modes in the analysis phase

• Auteur / Autrice : Thanh Hoang Vo
• Direction : Frédéric Vignat, Guy Prudhomme, Philippe Marin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Industriel : conception et production
• Date : Soutenance le 29/09/2017
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sciences pour la conception, l'optimisation et la production (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Luc Mathieu
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nadège Troussier, Lionel Roucoules

Mots clés

Mots clés contrôlés

Impression 3D

Mots clés libres

Fabrication additive

Procédé EBM

Conception optimale

Representation intermediaire

Phase analyse

Demarche de conception

Additive manufacturing

EBM Process

Optimal design

Design process

Representation mode

Analysis phase

Résumé

A ce jour, la fabrication additive est développée avec plusieurs procédés qui sont capables de fabriquer les pièces en plastique ou en métallique. De plus, la FA a des avantages qui sont des limites pour la technologie traditionnelle. Par exemple, grâce à la liberté de la forme de la pièce, il n’y pas besoin des outillages spécifiques. Mais la FA a aussi des inconvénients, par exemple, la qualité de surface de la pièce, normalement faible, le cout, de la fabrication, notamment à cause de l’investissement pour la machine de fabrication et aussi la matière première. Il y a beaucoup de différences entre la FA et les technologies traditionnelles. Nous considérons donc qu’il est nécessaire d’avoir un nouveau processus de conception pour la fabrication additive On étudie une méthode de conception pour la fabrication additive qui nous permet de fabriquer une pièce ou un mécanisme de manière optimale.Notre travail de thèse est appuyé sur les deux questions de recherche :• Quel modèle pour le processus de conception d’une pièce par fabrication additive ?o Comment tirer les profits de l’avantage de la FA, par exemple, la liberté de la forme ?o Comment intégrer des caractéristiques du procédé de FA dans le processus de conception ?• Quelle est l’influence de la représentation intermédiaire dans le processus de conception pour la fabrication additive ?o Les types de représentations intermédiaires avec la FAo Le choix du type de représentation intermédiaire pour évaluer le produit dans un moment spécifique du processus de conception pour la FA.En première temps, nous avons développé une modèle de processus qui permet de prise en compte la caractéristique des procédés, ainsi de tirer les profits de l’avantage de fabrication additive.En deuxième temps, nous avons déterminé une méthode de choix qui nous permet de choisir entre les types de représentations intermédiaire pour évaluer le produit dans un processus de conception pour la FA. Cette méthode est basé sur Case Based Reasoning.

To date, additive manufacturing is being developed with several processes that are capable of manufacturing plastic or metal parts. In addition, the FA has advantages that are limitations for traditional technology. For example, thanks to the freedom of the shape of the part, there is no need for specific tools. But the FA also has disadvantages, for example, the surface quality of the part, normally low, cost, manufacturing, especially because of investment for the manufacturing machine and also the raw material. There are many differences between AF and traditional technologies. We therefore consider it necessary to have a new design process for additive manufacture. A design method for additive manufacturing is being studied which allows us to manufacture a part or mechanism in an optimal way.Our thesis work is based on the two research questions:• Which model for the design process of a part by additive manufacturing?O How to draw the benefits of the FA advantage, for example, freedom of form?O How to integrate AF process characteristics into the design process?• What is the influence of intermediate representation in the design process for additive manufacturing?O Types of intermediate representations with FAO The choice of intermediate representation type to evaluate the product at a specific time in the design process for the FA.In the first phase, we have developed a process model that takes into account the characteristic of the processes, thus taking advantage of the additive manufacturing advantage.As a second step, we determined a method of choice that allows us to choose between the types of intermediate representations to evaluate the product in a design process for FA. This method is based on Case Based Reasoning.