Identification by X-ray radioscopy and in-situ thermography of the melt pool during the additive manufacturing of a metal part
Identification par radioscopie X et thermographie in-situ du bain de fusion lors de la fabrication additive d’une pièce métallique
Résumé
The promises of additive manufacturing processes for metal parts are numerous: designing complex geometries, controlling mechanical properties, reducing the amount of raw material needed... Yet, laser-based additive technologies still struggle to establish themselves in the industrial field. The stability of the melt pool, the molten area created by the laser where material deposition occurs, is a critical element in mastering these processes. This thesis work focused on monitoring the melt pool in two different ways. First, using an RGB camera to perform surface thermal measurements of the pool via the bichromatic method. Then, through the implementation of a mobile experimental setup for X-ray inspection. The use of autoencoders, a type of neural network for image analysis, made it possible to identify the melt pool in the radioscopies.
Les promesses des procédés de fabrication additive de pièces métalliques sont nombreuses : concevoir des géométries complexes, maîtriser les propriétés mécaniques, réduire la quantité de matière première nécessaire... Pourtant, les technologies additives par laser ont encore aujourd'hui bien du mal à s'imposer dans le domaine industriel. La stabilité du bain de fusion, la zone fondue par le laser où se déroule l’apport de matière, est un élément critique de la maîtrise de ces procédés. Les travaux de thèse ont porté sur la surveillance du bain de deux façons différentes. D’abord à l’aide d’une caméra RGB pour effectuer des mesures thermiques en surface du bain grâce à la méthode bichromatique. Puis ensuite via la mise en place d’un dispositif expérimental mobile pour effectuer du contrôle par rayons X. L’utilisation d’auto-encoders, un type de réseau de neurones pour l’analyse d’images, a permis d’identifier le bain de fusion sur les radioscopies.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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