Brevet FR3010334A1 — publié le 20150313

Dispositif de dépôt de lit de poudre sur une surface muni d'une sonde à réponse électromagnétique, et procédé correspondant L'invention concerne les lits de poudre, et en particulier la détermination de la densité et des défauts au sein d'un lit de poudre. On utilise les lits de poudre dans des machines de frittage (« sintering » en langue anglaise) ou encore dans des machines de fusion sélective par laser (« SLM : Selective Laser Melting » en langue anglaise). La densité et l'homogénéité du lit de poudre dans de telles machines est particulièrement importante pour la réussite de la fabrication d'une pièce. Cela étant, il est particulièrement compliqué de déterminer les propriétés d'un lit de poudre sans le détruire lors de la mesure. On connaît de l'état de la technique antérieure des mesures par pesée d'un volume donné du lit de poudre, mais cette technique a pour inconvénient de détruire le lit de poudre. Il a donc été proposé des procédés pour analyser les lits de poudre sans destruction. On pourra se référer aux documents EP 1 915 936 et WO 2012/100766 qui décrivent une mesure par courants de Foucault d'une couche solidifiée par fusion sélective par laser. On pourra également se référer au document US 2006/0127267 qui décrit un procédé de détermination de la densité d'une poudre par courants de Foucault au moyen d'une bobine disposée autour d'un récipient contenant la poudre. Les solutions décrites dans l'art antérieur ne permettent pas d'analyser sans les détruire des lits de poudre, ou de les analyser avant leur solidification. L'invention a donc pour but de proposer un dispositif permettant l'obtention d'un lit de poudre ainsi que l'analyse de ce lit de poudre préalablement à sa solidification. Selon un aspect, il est proposé un dispositif de dépôt de lit de poudre sur une surface, le dispositif comprenant un module de dépôt configuré pour balayer la surface en délivrant de la poudre sur la surface. Selon une caractéristique générale de l'invention, le module de dépôt comporte au moins une sonde à réponse électromagnétique apte à analyser une portion de lit de poudre ayant été délivrée. Ainsi, contrairement aux solutions de l'art antérieur, c'est directement sur un module de dépôt, par exemple un bras qui balaye la surface, que l'on dispose une sonde. La sonde peut ainsi être utilisée dès le dépôt de la poudre. L'utilisation d'une sonde à réponse électromagnétique est particulièrement avantageuse puisqu'elle permet d'analyser le lit de poudre sans le détruire. La sonde peut être apte à analyser une bande du lit de poudre lors du balayage de la surface. Ainsi, on obtient des informations sur toute la zone que peut balayer la sonde qui suit le mouvement du module de dépôt. La bande a alors une largeur correspondant à la largeur de la portion que peut analyser la sonde à réponse électromagnétique utilisée. Le module de dépôt peut être configuré pour balayer la surface selon une direction depuis une position initiale en délivrant de la poudre, et pour balayer la surface en sens inverse pour retourner en position initiale, la sonde étant apte à analyser la même bande du lit de poudre à chaque balayage. On obtient ainsi une meilleure analyse d'une bande du lit de poudre qui est analysé deux fois. Le module peut comporter une pluralité de sondes aptes à analyser des portions différentes de lit de poudre ayant été délivrées. On pourra par exemple placer plusieurs sondes alignées régulièrement pour couvrir et analyser, en un balayage, la totalité du lit de poudre. Selon un autre aspect, il est proposé une machine de frittage ou de fusion sélective par laser, comprenant un dispositif de dépôt de lit de poudre tel que défini ci-avant et des moyens de solidification d'une partie du lit de poudre, et comportant un processeur apte à utiliser les informations fournies par ladite au moins une sonde pour commander les moyens de solidification. Ainsi, on peut prendre en considération les informations fournies par la ou les sondes pour adapter la fusion du lit de poudre. On pourra notamment prendre en compte les variations de densité ou d'homogénéité pour adapter par exemple le temps de fusion. On obtient ainsi un meilleur frittage ou une meilleure fusion sélective par laser, ce qui peut notamment conduire à des objets de meilleure qualité. Selon encore un autre aspect, il est proposé un procédé de dépôt de lit de poudre sur une surface, comprenant un balayage de la surface dans lequel on délivre de la poudre sur la surface. Selon une caractéristique générale, le procédé comprend au moins une analyse d'une portion de lit de poudre ayant été délivrée par mesure du champ électromagnétique. La mesure du champ électromagnétique peut être mise en oeuvre au moyen d'une sonde à réponse électromagnétique. On peut analyser une bande du lit de poudre lors du balayage de la surface. On peut balayer la surface selon une direction depuis une position initiale en délivrant de la poudre, balayer la surface en sens inverse pour retourner en position initiale, et analyser la même bande du lit de poudre à chaque balayage. On peut analyser simultanément des portions différentes de lit de poudre ayant été délivrées. Le procédé peut comprendre en outre un frittage ou une fusion sélective par laser, dans lequel on solidifie une partie du lit de poudre, et dans lequel on commande la solidification en fonction d'informations fournies par ladite au moins une analyse. D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée uniquement en tant qu'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : les figures 1 et 2 illustrent schématiquement deux modes de dispositifs de dépôt selon des modes de réalisation de l'invention, et la figure 3 illustre schématiquement une machine de frittage ou de fusion sélective par laser selon un autre mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté une surface 1 que l'on souhaite recouvrir d'un lit de poudre, par exemple en vu d'un frittage ou d'une fusion sélective par laser ultérieure. La formation du lit de poudre est obtenue en balayant la surface 1 au moyen d'un module de dépôt 2 qui balaye la surface 1 en délivrant de la poudre. Le module de dépôt 2 comprend un bras 3 pouvant être entraîné en translation longitudinale dans les deux sens indiqués par les flèches 4a et 4b. Le bras 3 comprend des moyens pour délivrer de la poudre sur la surface. Le dépôt de poudre peut par exemple être effectué depuis une position initiale située à droite sur la figure, puis, en se déplaçant dans le sens de la flèche 4a, le bras peut recouvrir la surface 1 de poudre jusqu'à l'extrémité gauche de la surface 1. Le bras peut ensuite retourner dans sa position initiale en se déplaçant en sens inverse, dans le sens de la flèche 4b (sans délivrer de poudre). Afin d'analyser les caractéristiques du lit de poudre, il est placer une sonde à réponse sein du module de dépôt 2 sur le une portion 6 du lit de poudre qui place la sonde du côté du module provient le module de dépôt, ici à particulièrement avantageux de électromagnétique 5 directement au bras 3. La sonde peut ainsi analyser vient d'être délivré. A cet effet, on de dépôt correspondant au côté d'où droite sur la figure. En variante, la sonde peut analyser une bande du lit de poudre, en analysant des portions successives alors que le bras se déplace pour délivrer la poudre qui sera ultérieurement analysée. On obtient ainsi un dispositif de dépôt de lit de poudre sur la surface 1 qui peut analyser au moyen de la sonde à réponse électromagnétique 5 le lit de poudre obtenu. Il convient de noter qu'il est préférable d'utiliser des poudres magnétiques, par exemple comprenant du fer ou tout autre matériau adapté pour l'utilisation d'une sonde à réponse électromagnétique. Sur la figure 2, on a représenté une variante de l'invention dans laquelle le bras 3 est muni de plusieurs sondes à réponse électromagnétique 5. Chaque sonde 5 peut analyser une portion du lit de poudre 6. Comme on peut le constater sur la figure 2, on peut disposer les sondes de manière régulière pour couvrir plusieurs portions 6 adjacentes. En augmentant le nombre de sondes 5, on peut couvrir une bande transverse, et, lors du balayage effectué par le bras 3, la totalité du lit de poudre peut être analysée. Sur la figure 3, on a représenté une machine 10, par exemple une machine de frittage ou de fusion sélective par laser. La machine 10 peut comprendre un dispositif de dépôt similaire à celui décrit en se référant aux figures 1 et 2. Plus précisément, la machine 10 peut comprendre une surface 1, un bras 3, et au moins une sonde à réponse électromagnétique 5. Après avoir analysé une portion de lit de poudre, une bande du lit de poudre, ou encore la totalité du lit de poudre, les données obtenues par ces analyses, relatives par exemple à la densité ou a l'homogénéité du lit de poudre, sont traitées par un processeur 11. Le processeur 11 peut par exemple être une unité de calcul, comprenant des moyens pour mémoriser les résultats des analyses, et pour traiter ces résultats. La machine 10 peut comprendre des moyens de solidification 12 pour la solidification d'au moins une partie du lit de poudre déposé. A titre indicatif, les moyens de solidification peuvent comprendre un appareil à faisceau laser. Les moyens de solidification 12 peuvent être commandés par le processeur 11. De ce fait, il est possible d'utiliser les résultats des analyses électromagnétiques pour adapter les paramètres d'une étape ultérieure de solidification. L'étape ultérieure de solidification est alors mise en oeuvre en prenant en considération les défauts du lit de poudre. On notera que la sonde à réponse électromagnétique 5 peut être une bobine dont on mesure le changement d'impédance. On pourra ainsi utiliser des sondes à courants de Foucault. Bien entendu, l'étape de mesure du champ électromagnétique du procédé selon l'invention peut être mise en oeuvre au moyen d'une sonde à réponse électromagnétique, par exemple une bobine dont on mesure le changement d'impédance. On pourra également utiliser des sondes à courants de Foucault. Grâce à l'invention, on obtient une analyse de lits de poudre qui est obtenue dès que le dépôt a été effectué. Les informations obtenues par ces analyses peuvent permettre d'améliorer les étapes ultérieures de frittage ou de fusion sélective par laser, ce qui permet d'obtenir de meilleurs solides. REVENDICATIONS1. Dispositif de dépôt de lit de poudre sur une surface (1), le dispositif comprenant un module de dépôt (2) configuré pour balayer la surface en délivrant de la poudre sur la surface, caractérisé en ce que le module comporte au moins une sonde à réponse électromagnétique (5) apte à analyser une portion (6) de lit de poudre ayant été délivrée. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la sonde (5) est apte à analyser une bande du lit de poudre lors du balayage de la surface. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le module de dépôt (2) est configuré pour balayer la surface selon une direction (4a) depuis une position initiale en délivrant de la poudre, et pour balayer la surface en sens inverse (4b) pour retourner en position initiale, la sonde étant apte à analyser la même bande du lit de poudre à chaque balayage. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module comporte une pluralité de sondes (5) aptes à analyser des portions (6) différentes de lit de poudre ayant été délivrées. 5. Machine de frittage ou de fusion sélective par laser (10), comprenant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes et des moyens de solidification (12) d'une partie du lit de poudre, et comportant un processeur (11) apte à utiliser les informations fournies par ladite au moins une sonde (5) pour commander les moyens de solidification. 6. Procédé de dépôt de lit de poudre sur une surface (1), le procédé comprenant un balayage de la surface dans lequel on délivre de la poudre sur la surface, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une analyse d'une portion de lit de poudre ayant été délivrée par mesure du champ électromagnétique. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on analyse une bande du lit de poudre lors du balayage de la surface. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel on balaye la surface selon une direction depuis une position initiale en délivrant de la poudre, on balaye la surface en sens inverse pour retourner en position initiale, et l'on analyse la même bande du lit de poudre à chaque balayage. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel on analyse simultanément des portions différentes de lit de poudre ayant été délivrées. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, comprenant en outre un frittage ou une fusion sélective par laser, dans lequel on solidifie une partie du lit de poudre, et dans lequel on commande la solidification en fonctions d'informations fournies par ladite au moins une analyse.