Le contrôle qualité dans la production additive
Les défauts possibles
La fabrication additive est directement en concurrence avec des techniques perfectionnées depuis des siècles. Les fabricants maîtrisent ces techniques « anciennes » et obtiennent des séries hautement qualitatives. Afin de permettre une production en série, la fabrication additive doit répondre aux mêmes critères de qualité.
De nombreux facteurs influencent le résultat de la fabrication additive. Voici ceux qui peuvent avoir un impact sur la qualité des pièces métalliques issues de la fabrication additive :
Si l'énergie utilisée est trop faible, il est possible que la fonte du matériau ne soit pas totale, et que, par conséquent, il en ressorte des pièces aux formes irrégulières. Un surplus d'énergie peut provoquer des projections. Parmi les autres facteurs, on compte la génération de gaz ou le matériau utilisé.
Tous ces facteurs entraînent un comportement non prévu des pièces fabriquées. Outre l'amélioration continue du procédé de fabrication additive, des contrôles de qualité modernes peuvent éviter la mise au rebut de ces pièces, et notamment des contrôles permettant de vérifier le comportement de ces pièces sous contrainte.
Procédés de contrôle possibles
Contrôler des pièces issues de la fabrication additive avec des procédés destructifs traditionnels est absurde. Les pièces fabriquées sont souvent des pièces uniques. S'il fallait les détruire pour les contrôler, cela impliquerait de doubler les frais de production. Par ailleurs, pour les pièces produites en série, les procédés non destructifs se révèlent également plus efficaces. Que cela soit nécessaire ou souhaitable, il est possible de scanner chaque pièce individuellement.
Plusieurs procédés non destructifs existent : tactile, optique ou tomographie. Seul le scan tomographique permet de contrôler toutes les surfaces, dans tous les angles, alors que les méthodes traditionnelles, comme les machines de mesure de coordonnées tridimensionnelles, sont limitées aux seules zones accessibles avec un palpeur. En outre, la tomographie est sans contact. Cela signifie que les mesures réalisées ne risquent pas de déformer les pièces. Contrairement aux méthodes optiques, le contrôle tomographique permet des mesures fiables, même si la pièce a une surface réfléchissante ou transparente.
Contrôle par tomographie.
https://metalblog.ctif.com – Patrick BOUVET[1]
La tomographie industrielle – encore appelée CT Scan (ComputedTomography) – dérivée des technologies médicales (scanner, IRM), commence à se répandre dans l'industrie. Cette technologie de contrôle non destructif permet une visualisation en 3D de l'intérieur comme de l'extérieur de pièces d'une grande complexité géométrique. Il faut distinguer les micro-tomographes utilisés en R&D, qui offrent une très bonne résolution (1 à 20 µm) sur des échantillons ou des éprouvettes de faible taille, des tomographes de production qui permettent de scanner des pièces entières (200 x 200 x 500 mm) mais avec un niveau de résolution moindre (100 µm à 200 µm).

Comme la radiographie (en deux dimensions), la tomographie est basée sur l'absorption différentielle des rayons X en fonction de la densité de matière mais elle exploite un grand nombre de vues réalisées suivant différents angles par rotation de l'objet et suivant plusieurs positions en hauteur. Les différentes vues permettent de déterminer l'absorption de chaque élément de volume appelé « voxels » et ainsi de reconstituer l'objet en trois dimensions. Il est alors possible d'obtenir plusieurs représentations du volume de l'objet, dont la visualisation sous forme de coupes virtuelles. Cette représentation est la plus conventionnelle et la plus pratique pour déterminer des taux de porosités ou mesurer des discontinuités. Pour examiner la totalité du volume, il suffit de faire défiler à l'écran les coupes 2D.