Brevet FR3101275A1 — publié le 20210402

La présente invention concerne un support (1) de fabrication additive comprenant, sur une platine d’une machine de fabrication additive, un empilement réalisé par fabrication additive, comportant : - d’une part une zone sécable à structure adaptée au maintien, lors de sa fabrication, d’une pièce (100) destinée à être réalisée par fabrication additive, et - d’autre part, entre la platine et la zone à structure sécable, une zone intermédiaire à structure poreuse. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Procédé de fabrication additive La présente invention concerne le domaine de la fabrication additive et plus particulièrement de la fabrication additive de pièces présentant un retour. D’une manière connue, la fabrication additive consiste à fabriquer une pièce par superposition successive de couches de poudre qui sont fondues localement. Plus précisément, la fabrication additive consiste à réaliser des objets tridimensionnels par consolidation de zones sélectionnées sur des strates successives de matériau pulvérulent (poudre métallique, poudre de céramique, etc…). Les zones consolidées correspondent à des sections successives de l'objet tridimensionnel. La consolidation se fait par exemple couche par couche, par une fusion sélective totale ou partielle réalisée avec une source de consolidation (faisceau laser de forte puissance, faisceau d’électrons, etc.). Cette méthode de fabrication permet de réaliser des structures impossibles à fabriquer avec les méthodes traditionnelles (usinage, moulage). Notamment, la fabrication additive permet la réalisation de pièces présentant des dépouilles et contre-dépouilles, c’est-à-dire des pièces présentant de formes géométriques convexes contraires, impossibles à réaliser par moulage et très difficiles à réaliser en usinage. La fabrication additive permet aussi de réaliser des structures en treillis qui ne peuvent être fabriquées autrement. En sus, cette méthode de fabrication peut s’avérer rapide et relativement peu onéreuse, ce qui permet de l’utiliser dans le cadre d’un prototypage rapide, à la place par exemple de l’usinage à grande vitesse qui demeure complexe. En fabrication additive, la pièce est réalisée en empilant successivement des couches. En fonction de l’orientation de la géométrie, il est parfois nécessaire de débuter la fabrication en réalisant un support sur lequel la pièce est fabriquée. Dans le cas où la pièce comprend un retour, c’est à dire une partie se situant en porte-à faux du reste de la pièce, il est nécessaire de prévoir un support sous ce retour. Or, la fabrication d’un support est une opération chronophage. En conséquence, la présente invention a pour objectif de fournir support de fabrication additive pouvant être réalisé rapidement et à moindre coût. Selon un premier aspect, l’invention propose un support de fabrication additive comprenant, sur une platine d’une machine de fabrication additive, un empilement réalisé par fabrication additive, comportant : - d’une part une zone sécable à structure adaptée au maintien, lors de sa fabrication, d’une pièce destinée à être réalisée par fabrication additive, et - d’autre part, entre la platine et la zone à structure sécable, une zone intermédiaire à structure poreuse. La zone sécable peut être à structure lamellaire. La zone intermédiaire peut présenter une porosité comprise entre 0.5 et 5%, préférentiellement entre 1 et 2%. Le support peut comprendre en outre une zone d’ancrage, adaptée pour être accrochée sur une platine de fabrication. La zone d’ancrage peut présenter une densité supérieure à la densité de la zone intermédiaire poreuse et/ou de la zone sécable. La zone sécable peut présenter une épaisseur inférieure à 15% d’une épaisseur totale du support. La zone intermédiaire peut présenter une épaisseur comprise entre 60% et 95% d’une épaisseur totale du support. La zone d’ancrage peut présenter une épaisseur inférieure ou égale à 30% d’une épaisseur totale du support. Selon un deuxième aspect l’invention concerne un procédé de fabrication additive d’une pièce par consolidation de zones sélectionnées sur des couches successives d’un matériau pulvérulent, par une source de consolidation, dans lequel on réalise préalablement un support de fabrication additive par fabrication additive sur une platine d’une machine de fabrication additive d’un empilement comportant : - d’une part une zone sécable à structure adaptée au maintien, lors de sa fabrication, d’une pièce destinée à être réalisée par fabrication additive, et - d’autre part, entre la platine et la zone à structure sécable, une zone intermédiaire à structure poreuse. La zone sécable peut être une zone à structure lamellaire réalisée avec une densité d’énergie comprise entre 10% et 25%, préférentiellement 14 et 20 %, de la densité d’énergie volumique lors de la fabrication de la pièce. L’espace intervecteurs lors de la fabrication de la zone sécable peut être compris entre 300 et 500% de l’espace intervecteurs lors de la fabrication de la pièce. La zone intermédiaire poreuse peut être réalisée avec une densité d’énergie volumique comprise entre 15% et 60%, préférentiellement 22 et 50%, de la densité d’énergie volumique de la densité d’énergie volumique lors de la fabrication de pièce la pièce. L’espace intervecteurs lors de la fabrication de la zone poreuse peut être compris entre 130 et 190% de l’espace intervecteurs lors de la fabrication de la pièce. La densité d’énergie volumique lors de la fabrication de la zone d’ancrage peut être comprise entre 90% et 110% de la densité d’énergie volumique utilisée lors de la fabrication de la pièce. D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard du dessin annexé sur lequel : La figure 1 est une représentation en coupe d’un support selon l’invention. Support (1) de fabrication additive comprenant, sur une platine d’une machine de fabrication additive, un empilement réalisé par fabrication additive, comportant : - d’une part une zone sécable à structure adaptée au maintien, lors de sa fabrication, d’une pièce (100) destinée à être réalisée par fabrication additive, et - d’autre part, entre la platine et la zone à structure sécable, une zone intermédiaire à structure poreuse. Support (1) de fabrication additive selon la revendication 1, dans lequel la zone sécable est à structure lamellaire. Support (1) de fabrication additive selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la zone intermédiaire présente une porosité comprise entre 0.5 et 5%, préférentiellement entre 1 et 2%. Support (1) de fabrication additive selon la revendication 1, comprenant en outre une zone d’ancrage (30), adaptée pour être accrochée sur une platine de fabrication, la zone d’ancrage (30) présentant une densité supérieure à la densité de la zone intermédiaire poreuse (20) et/ou de la zone sécable (10). Support (1) de fabrication additive selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone sécable présente une épaisseur inférieure à 15% d’une épaisseur totale du support. Support (1) de fabrication additive selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone intermédiaire (20) présente une épaisseur comprise entre 60% et 95% d’une épaisseur totale du support (1). Support (1) de fabrication additive selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 4, dans lequel la zone d’ancrage (30) présente une épaisseur inférieure ou égale à 30% d’une épaisseur totale du support. Procédé de fabrication additive d’une pièce (100) par consolidation de zones sélectionnées sur des couches successives d’un matériau pulvérulent, par une source de consolidation, dans lequel on réalise préalablement un support (1) de fabrication additive par fabrication additive sur une platine d’une machine de fabrication additive d’un empilement comportant : - d’une part une zone sécable à structure adaptée au maintien, lors de sa fabrication, d’une pièce (100) destinée à être réalisée par fabrication additive, et - d’autre part, entre la platine et la zone à structure sécable, une zone intermédiaire à structure poreuse. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la zone sécable (10) est une zone à structure lamellaire réalisée avec une densité d’énergie comprise entre 10% et 25%, préférentiellement 14 et 20 %, de la densité d’énergie volumique lors de la fabrication de la pièce (100). Procédé selon la revendication 8, dans lequel l’espace intervecteurs lors de la fabrication de la zone sécable est compris entre 300 et 500% de l’espace intervecteurs lors de la fabrication de la pièce. Procédé selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel la zone intermédiaire poreuse (20) est réalisée avec une densité d’énergie volumique comprise entre 15% et 60%, préférentiellement 22 et 50%, de la densité d’énergie volumique de la densité d’énergie volumique lors de la fabrication de pièce la pièce (100). Procédé selon la revendication 11, dans lequel l’espace intervecteurs lors de la fabrication de la zone poreuse est compris entre 130 et 190% de l’espace intervecteurs lors de la fabrication de la pièce. Procédé selon l’une quelconque des revendications 8 à 12, dans lequel la densité d’énergie volumique lors de la fabrication de la zone d’ancrage (30) est comprise entre 90% et 110% de la densité d’énergie volumique utilisée lors de la fabrication de la pièce (100).