WO2018007770A2 - Procédé de fabrication additive avec enlèvement de matière entre deux couches - Google Patents

Procédé de fabrication additive avec enlèvement de matière entre deux couches Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to the technical field of additive manufacturing.
  • this term denotes the set of methods for making by adding material, layer by layer, a physical object from a previously defined digital object.
  • additive manufacturing processes are the opposite of material removal or subtractive processes, which make it possible to obtain metal objects from thick plates or hollow cylinders.
  • Metal objects can also be obtained from forged blanks or foundry crudes near the ribs.
  • the corresponding ratio can be as high as 30: 1, particularly in the field of aeronautics, where it is called "Buy to Fly ratio" in English terminology.
  • This technique has many limitations, in particular because it does not allow to produce parts on a non-planar substrate, for example cylindrical.
  • the control of the melting is difficult and the deposited material may, after solidification, have defects. That is why it is necessary to practice a nondestructive control of any volume built on the support.
  • the object of the invention is to overcome these drawbacks by proposing a radically different and highly efficient solution by introducing one or more intermediate steps of catching of the dimensions during the manufacture of the blank.
  • the invention relates to a method of additive manufacturing of a blank of a metal object comprising a stack of superposed layers, from a digital object, said method comprising successive steps of producing a layer by local input of metal material on a support itself metal, combined with a local supply of energy, characterized in that it comprises a step of defining and storing a reference surface for the stack and at least one step of removing the material made dry between two successive layers n and n + 1 of the stack, this step of removing material on the upper face of the layer n to create a reference surface for the deposition of the layer n +1, the distance between the reference surface and the reference surface being substantially constant.
  • This method thus makes it possible to overcome the deformations of the metallic support and of the successive layers and to reduce the defects of the surface states during the formation of the stack of layers, to ensure the quality of the blank obtained while optimizing productivity through the use of simplified parameters.
  • the removal of dry material prevents contamination from a lubricant and it is efficient.
  • the removal of material is of the cryogenic type
  • a step is taken to measure the distance between the free face of this layer and the reference surface and at a step of comparison between the measured distance and a threshold value, said removal step of material being performed if the measured distance is greater than said threshold value;
  • At least one layer is produced by adding metal powder
  • At least one layer is made by adding metal wire
  • At least one layer is produced by welding discrete surface elements
  • said layer having a predetermined thickness, said discrete surface elements have at least one dimension greater than said thickness;
  • said layer is obtained with successively welded elements, a complementary step of dry material removal being carried out after the welding of an element, for at least a part of said elements;
  • said layer is obtained by welding a first series of elements, at least two of which are spaced apart, and a second series of elements which are interposed in the space or spaces formed between the elements of the first series, a step complementary dry material removal being provided in said one or more spaces, between the welding of the first series and that of the second series;
  • said elements and said support come from the same piece
  • the reference surface corresponds to the surface of the support before any step of material supply.
  • the invention also relates to a device for the additive manufacturing of a blank of a metallic object comprising a stack of superposed layers, from a digital object, said device comprising means for successively producing a layer by local supply of metallic material. on a support itself metal, combined with a local supply of energy, means for storing a reference surface and means for the removal of material on the upper face of a layer of the stack.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a metal object from a blank obtained by the method according to the invention, this manufacturing method comprising a step of machining this blank to obtain this metal object. It also relates to a blank of a metal object and a metal object obtained by the methods according to the invention.
  • the invention relates to a metallic component of an aircraft obtained by the methods according to the invention, that is to say a component of the structure of the aircraft or its propulsion means.
  • FIG. 1 comprises FIGS. 1A to 1E which illustrate the successive deposition of layers by a conventional method of additive manufacturing, with an addition of material in the form of powder or wire.
  • FIG. 2 comprises FIGS. 2A to 2E which illustrate the implementation of the method according to the invention on a flat support with a contribution of material in the form of powder or metal wire.
  • Figures 3 and 4 are perspective views illustrating the implementation of the method according to the invention on a plane support with a contribution of material in the form of discrete surface elements.
  • FIG. 1 schematically illustrates various steps of a conventional method of additive manufacturing comprising depositing four successive layers by adding metallic material to a support 1, to obtain a stack.
  • the dotted line 10 materializes the plane in which extends the upper face 11 of the support on which a first layer will be deposited. This plane defines a marker surface that is stored.
  • FIG. 1B illustrates support 1 and this first layer 12 which is obtained by a local supply of metal, for example in the form of powder or wire, and energy, for example in the form of a laser beam, a beam of electrons or plasma. It is the same of the different layers that will be described.
  • the metal is deposited on the support 1 while it is melt, which causes a deformation of the support.
  • FIG. 1B thus shows that the upper face 11 of the support 1 has a concave shape, the concavity of which is turned towards the first layer 12, the maximum height between the upper face 11 and the plane 10 being identified by the height hi.
  • the first layer 12 matches the geometry of the support 1 and thus also has a slightly concave shape whose concavity is turned away from the support 1.
  • FIG. 1C illustrates the following step in which a second layer 13 is formed on the upper face 120 of the first layer 12, that is to say the face opposite to the support.
  • FIG. 1C shows that, during the deposition of the second layer, the deformation of the support 1 and of the first layer 11 is amplified because of the heat provided, the maximum height h 2 between the upper face 11 of the support and the plane 10 being superior to hi.
  • the second layer 13 marries, again, the geometry of the first layer 12 and has a greater concavity than the first layer shown in Figure 1B.
  • FIG. 1D illustrates the following step of deposition of the third layer 14 on the upper face 130 of the second layer 13, opposite the support 1.
  • the deformation of the support 1 is accentuated, the maximum height h 3 between its upper face 11 and the plane 10 being greater than the height h 2 .
  • the concavity of the third layer 14 which matches the geometry of the second layer 13 is accentuated.
  • FIG. 1E illustrates the deposition of a fourth layer 15 on the upper face 140 of the third layer 14.
  • this fourth layer amplifies the deformation of the support and layers already deposited, because of the heat input during the formation of this fourth layer.
  • Figure 1E shows that the concavity of the support 1 is accentuated, the height h 4 between the upper face 11 of the support and the plane 10 being greater than .3.
  • the fourth layer 15 matches the geometry of the third layer 14.
  • the deformation of the assembly obtained can reach several millimeters and requires then a mechanical recovery.
  • FIGS. 2A to 2E illustrate an exemplary implementation of the method according to the invention.
  • Figure 2A is identical to Figure 1A.
  • FIG. 2A illustrates a first step of the method in which a reference surface for the stack is defined and stored.
  • This step is performed before any input of matter and energy.
  • This reference surface here consists of the upper face 11 of the support 1, before any deposition of metal layer and is represented by the dotted line 10.
  • This reference surface therefore remains identical in positioning and in shape throughout the implementation of the method, while the upper face of the support may itself be deformed.
  • Figure 2B is similar to Figure 1B and illustrates the deposition of a first layer 21 on the upper face 11 of the support.
  • This first layer 21 is made by local supply of metal, for example in the form of powder or wire, and energy, used to heat the material, for example in the form of a laser beam, an electron beam an electric arc or plasma. These two contributions are simultaneous and made close to each other.
  • the material supply zone is located at a distance from the energy supply zone of between 0 and 50 mm.
  • a local contribution is classically understood as a contribution that is made only at the level of the draft to be produced. This is not particularly the case when powder bed techniques are used.
  • the material is moving relative to the support during the supply of energy for melting, since the inputs are made at the same time.
  • the support on which the material is made will be part of the blank so that the mass of the blank is greater than that of the mass of metallic material provided.
  • the upper face 210 of the layer 21, free face opposite to the support undergoes a step of removing material, such as machining, so as to create a reference surface 211 for the deposition of the layer 22.
  • This removal of material is adjusted so that the distance between this reference surface 211 and the reference surface 10 is constant or substantially constant. This is verified throughout the layer 21, or at any point of the reference surface 211.
  • the reference surface is plane, as in the example illustrated in FIG. 2, the reference surface 211 is parallel to the reference surface 10.
  • the thickness of the layer 21 is not necessarily constant.
  • FIG. 2C shows that the thickness is smaller at the periphery of the stack than at its center.
  • the method according to the invention produces a blank comprising locally a stack of layers, at least one of which does not have a constant thickness.
  • This layer of variable thickness can also be detected on the object obtained after machining the blank.
  • This material removal step is performed dry, so as not to pollute the support.
  • the removal of material is of the type assisted by a cryogenic fluid, for example liquid nitrogen or CO 2 .
  • a cryogenic fluid for example liquid nitrogen or CO 2 .
  • the deposition of the second layer 22 on the reference surface 211 causes limited deformation of the support.
  • this cryogenic fluid makes it possible to cool the first layer 21 to a temperature that will be substantially constant over the entire layer.
  • Another advantage is to achieve the removal of material at the same reference temperature over the entire surface of the first layer and therefore under the same conditions.
  • the step of removing material made with a cryogenic fluid makes it possible to create, for a given layer, a geometrical reference with the reference surface and a thermal reference, conferring substantially the same temperature on the whole of the layer, that is to say that the temperature difference between two points of the layer is less than 20%.
  • This reference temperature also makes it possible to freeze the microstructure of the formed metal layer and this, over the entire surface of the layer.
  • cryogenic fluid also fulfills the role of a machining lubricant, which does not pollute the support.
  • a lubricant machining is intended to reduce friction on cutting tools and evacuate a portion of the heat generated by deformation, fracture and friction during cutting.
  • a cryogenic fluid necessarily has the effect of evacuating heat efficiently and quickly and without contaminating the support.
  • FIG. 2D illustrates a next step of the method, corresponding to the deposition of the third layer 23.
  • the upper face 220 of the second layer 22, free face opposite the support 1 is subjected to a material removal step to create a reference surface 221 on which the third layer 23 will be deposited.
  • This reference surface 221 is defined such that the distance between this surface 221 and the reference surface represented by the line 10 is constant. This is verified throughout the second layer 22 or at any point of the reference surface 221.
  • Figure 2D illustrates the third layer 23, after its deposition on the reference surface 221.
  • the material removal step leading to the obtaining of the reference surface 221 is preferably assisted by a cryogenic type fluid.
  • the deposition of the third layer 23 generates little deformation of the first and second layers 21 and 22, because of the induced cooling.
  • FIG. 2E illustrates the deposition of a fourth layer 24 on the third layer 23.
  • this deposit does not intervene on the upper face 230 of the layer 23, that is to say the free face of the layer 23 opposite the support 1.
  • a material removal step is provided to create a reference surface 231, on which the fourth layer 24 will be deposited.
  • This reference surface is obtained by a step of removing material, preferably assisted by a cryogenic fluid.
  • the deposition of the fourth layer 24 causes little deformation of the lower layers, thanks to the cooling induced during the production of the reference surface 231.
  • Figure 2E illustrates the stack obtained. It appears that the free face 240 of the fourth layer 24, opposite the support 1, is substantially parallel to the reference surface materialized by the line 10.
  • a stack of layers obtained by the method according to the invention does not require a significant mechanical recovery on the side of the upper face of the support, unlike the stack of layers illustrated in Figure 1E and obtained with a classical process. Moreover, it is not useful to deposit excess material to obtain a stack having the desired geometry.
  • a material removal step does not occur systematically between two successive layers of the stack.
  • the method may consist, after each deposition of a layer, in measuring with a sensor the distance between the free face, opposite to the support, of the last layer of the stack and the surface reference 10. When this distance is greater than a threshold value, previously identified, the material removal step is then implemented to achieve a reference surface.
  • Another solution is to model the behavior of the stack during its production, depending for example on the thickness of the substrate, the energy supply or the materials used. This modeling makes it possible to know in advance the deformations induced during the deposition of the successive layers and thus to predict between which layers formation steps a material removal step will be performed to form a reference surface.
  • This material removal step may consist of machining or rectification and be performed by conventional devices.
  • Mention may in particular be made of machines marketed by Mazak under the trade name HV800, by the company Fives under the name Flexiax. Mention may also be made of a turning machine marketed by Mazak under the name A 16, or a turning and milling machine also marketed by Mazak under the name Integrex 1550 RAM.
  • reference surface is not necessarily flat, as in the exemplary implementation of the method illustrated in Figure 2.
  • the support can be plane on all its surface or only on a part of its surface. It may also have a non-planar shape, for example a form of revolution in particular cylindrical or may have a left shape.
  • the blank that will be obtained at the end of the process will have a shape similar to that of the support, as the final object obtained after machining the blank, for example a truncated cone shape.
  • the material removal steps are preferably provided such that at the given point of the layer of the stack on which the material is removed the loss of height is less than the height of the layer. in question.
  • the first layer of the stack produced on the support 3 is formed based on discrete surface elements 4 and 4 '.
  • the discrete surface elements 4 and 4 ' have an isosceles trapezoidal section.
  • the element 4 is defined by two faces 46 forming an isosceles trapezium, with two parallel bases 40 and 41, the length L of the base 40 being greater than the length 1_ of the base 41.
  • the two bases 40 and 41 are connected by two sides 42 and 43 having the same inclination with respect to the base 40 and relative to the base 41.
  • Each element 4 has a height h corresponding to the distance between the bases 40 and 41. Each element 4 also has a thickness e which is counted between the two faces 46 or in a plane substantially perpendicular to that defined by the height h and the length L or _1.
  • the height h and the length L or 1. are greater than the thickness e.
  • the height h of the elements 4 is greater than their thickness e.
  • the discrete surface elements are then made, for example by cutting in a metal sheet which may be constituted by the support 3 itself.
  • FIG. 3 illustrates a first step of the method in which metallic elements 4 are welded to the support 3, also metallic, in a first arc of a circle. This is a T (or L) assembly.
  • the elements 4 are welded to the support 3 by their face 47 defined by the bases 40, that is to say along their great length L.
  • This step corresponds to a first series of elements 4.
  • the welding of the elements 4 can be carried out by any suitable method and in particular a linear friction welding (LFW for Linear Friction Welding in the English terminology) or a process using high temperature plasmas (for example SPS type processes). for Spark Plasma Sintering in terminology English or sputter welding or flash butt welding in English terminology).
  • LFW Linear Friction Welding in the English terminology
  • SPS high temperature plasmas
  • Spark Plasma Sintering in terminology English or sputter welding or flash butt welding in English terminology.
  • a linear friction welding process is a solid phase welding process, the materials not being melted, and which does not require filler materials.
  • the assembly is performed by rubbing against one another the surfaces to be assembled, under a controlled pressure.
  • the advantages of solid state welding are the preservation of the properties of the materials as well as the possibility of assembling between heterogeneous materials.
  • a method of the SPS type is based on the use of high temperature plasmas, momentarily generated between powder particles, by an electric discharge.
  • the heating and cooling speeds are high and the temperature maintenance is generally short.
  • the densification of the material can therefore be done at a relatively low temperature, which qualifies this method of fusion welding process.
  • the next step of the process consists of a removal of material, such as machining, on the elements 4.
  • the removal of material can also be achieved by grinding.
  • This material removal step is performed dry. It may in particular be assisted by a cryogenic fluid, that is to say with a supply of liquid nitrogen or CO2.
  • This step of removing material is intended to remove the burrs that may result from the previous welding step and, in general, to prepare the side faces 44 and 45 of the elements 1 already welded which will be in contact and welded together with other elements that will subsequently be welded to the support.
  • FIG. 4 illustrates the next step of the method, in which is welded a second series of elements 4 'which are interposed in the spaces formed between the elements 4 of the first series, illustrated in FIG. possible in that all the elements 4, 4 'have the same shape and the elements 4 are spaced a length _1.
  • FIG. 4 thus illustrates the elements 4 of the first series and the elements 4 'of the second series which are all welded on the support 3 with the exception of a single element 4'.
  • FIG. 4 shows that the elements 4 'are welded on the support 3 by their short length _1, or else by their surface 48' defined between their bases 41 ', and on the faces 45, 44 of the adjacent elements 1 by their faces 45 'and 44'.
  • the elements 4 and 4 'are therefore arranged head to tail.
  • the elements 4 ' are welded to both the support and the elements 4 by any suitable welding process and, preferably, by a non-fusion welding process, as previously described.
  • the layers that will be formed on the layer 30 obtained will be made from discrete surface elements or by adding metal powder or wire.
  • the upper face 300 of the layer 30, free face opposite to the support undergoes a step of removal of material, such as machining, so as to create a surface of reference for the deposition of the next layer.
  • this removal of material is adjusted so that the distance between the reference surface and the reference surface consisting of the upper face 31 of the support, before any discrete surface element deposition, is constant. This is verified, after creation of the reference surface, throughout the layer 30 or at any point of the reference surface.
  • this material removal step is performed dry, so as not to pollute the support.
  • this removal of material is of the type assisted by a cryogenic fluid, for example liquid nitrogen or CO2.
  • a cryogenic fluid for example liquid nitrogen or CO2.
  • cryogenic fluid has the same advantages as those described for the process involving a supply of metal in powder or wire form.
  • a layer can be obtained from surface elements having a shape different from that illustrated in FIGS. 3 and 4.
  • the upper face of the support on which the material is provided is preferably a finished surface whose dimensions correspond to the metal object obtained by machining the blank made with the method according to the invention.
  • the upper face may be devoid of any extra thickness and it will not be necessary to machine it.
  • the lower face of the support opposite to the blank, may be machined, in particular to obtain the desired dimension for the object, taking into account the deformations of the support.

Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication additive d'une ébauche d'un objet métallique comprenant un empilement de couches superposées, à partir d'un objet numérique, le procédé comprenant des étapes successives de réalisation d'une couche (21 à 24) par apport local de matière métallique sur un support (1) lui-même métallique, combiné à un apport local d'énergie. Il comprend une étape de définition et de mémorisation d'une surface repère (10) pour l'empilement et au moins une étape d'enlèvement de matière réalisée à sec entre deux couches successives n et n+1 de l'empilement, cette étape consistant à enlever de la matière sur la face supérieure de la couche n pour créer une surface de référence pour le dépôt de la couche n+1, la distance entre la surface de référence et la surface repère étant sensiblement constante.

Description

PROCEDE DE FABRICATION ADDITIVE AVEC ENLEVEMENT DE MATIERE ENTRE DEUX COUCHES
La présente invention concerne le domaine technique de la fabrication additive.
On désigne classiquement par ce terme l'ensemble des procédés permettant de fabriquer par ajout de matière, couche par couche, un objet physique à partir d'un objet numérique, préalablement défini.
Ces procédés de fabrication additive sont à l'opposé des procédés par retrait de matière ou soustractifs , qui permettent d'obtenir des objets métalliques à partir de plaques épaisses ou de cylindre creux.
Des objets métalliques peuvent également être obtenus à partir de bruts ébauchés en forgeage ou de bruts de fonderie proches des côtes.
Cependant, tous ces procédés nécessitent l'utilisation d'une quantité de matière importante par rapport à celle présente dans la pièce finale. Le rapport correspondant peut aller jusqu'à 30 :1, notamment dans le domaine de l'aéronautique, où il est dénommé « Buy to Fly ratio» dans la terminologie anglaise .
De plus, ils nécessitent la mise en œuvre de moyens industriels lourds et entraînent des coûts de réalisation très importants qui augmentent avec les dimensions de l'objet à fabriquer.
Il a été proposé (CN 104 959 603) de réaliser un objet métallique par la technique dite par lit de poudre qui consiste à déposer successivement des couches de poudre dans un cylindre puis à apporter localement de l'énergie, par exemple par un faisceau laser qui suit un trajet déterminé, de façon à fondre localement la poudre et former une couche de l'objet final .
Cette technique comporte de nombreuses limites, notamment parce qu'elle ne permet pas de réaliser des pièces sur un substrat non plan, par exemple cylindrique .
C'est pourquoi se développent des procédés de fabrication additive pour obtenir des objets métalliques qui procèdent par apport local de métal par exemple sous forme de poudre ou de fil, et d'énergie par exemple sous forme d'un faisceau laser, d'un faisceau d'électrons, d'un arc électrique ou de plasma. Ces procédés sont communément dénommés DMD (Direct Métal Déposition) dans la terminologie anglaise .
On peut ainsi prévoir un flux de gaz entraînant de la poudre métallique, se déplaçant au-dessus d'un support métallique avec un faisceau laser qui provoque la fusion de la poudre, laquelle se dépose dans l'état fondu sur le support lui-même légèrement fondu et se solidifie sur celui-ci. Chaque déplacement des faisceaux permet de créer une couche qui se superpose aux précédentes. De façon générale, l'épaisseur de chaque couche après fusion est inférieure à la largeur du cordon déposé.
Ces procédés sont notamment proposés dans le domaine de l'aéronautique pour réduire la quantité de matière totale utilisée par rapport à celle de la pièce finale et réduire de façon générale les coûts de fabrication. Ces procédés présentent cependant des inconvénients .
En effet, le dépôt de métal en fusion entraine de fortes contraintes lors de sa solidification et donc des déformations du support.
De plus, le contrôle de la fusion est difficile et la matière déposée peut, après solidification, présenter des défauts. C'est pourquoi il est nécessaire de pratiquer un contrôle non destructif de tout volume construit sur le support.
Enfin, on constate que les états de surface macroscopique et microscopique ne sont pas très bons du fait de la présence de gouttelettes, de ressauts ou encore de creux et que la surface est souvent polluée.
Pour y remédier, il a été envisagé de mieux régler les différents paramètres de mise en œuvre de ces procédés, notamment la puissance de l'apport énergétique, la stratégie de construction ou encore la température par l'introduction d'un refroidissement externe ou d'un préchauffage du substrat. Il a été également expérimenté différents types de matériaux d'apport dont les caractéristiques ont été modifiées en ce qui concerne par exemple leur granulométrie ou morphologie pour les matériaux en poudre, ou leur dimension pour les matériaux sous forme de fil. Les procédés ont enfin été mis en œuvre sous atmosphère protectrice pour éviter les pollutions de surface.
Ces modifications sont cependant d'un effet limité et entraînent des surcoûts importants notamment du fait des pertes de matière d' apport et de temps de cycle relativement longs.
L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients en proposant une solution radicalement différente et d'une grande efficacité en introduisant une ou plusieurs étapes intermédiaires de rattrapage des cotes lors de la fabrication de l'ébauche.
Ainsi, l'invention concerne un procédé de fabrication additive d'une ébauche d'un objet métallique comprenant un empilement de couches superposées, à partir d'un objet numérique, ledit procédé comprenant des étapes successives de réalisation d'une couche par apport local de matière métallique sur un support lui-même métallique, combiné à un apport local d'énergie, caractérisé en ce qu' il comprend une étape de définition et de mémorisation d'une surface repère pour l'empilement et au moins une étape d'enlèvement de la matière réalisée à sec entre deux couches successives n et n+1 de l'empilement, cette étape consistant à enlever de la matière sur la face supérieure de la couche n pour créer une surface de référence pour le dépôt de la couche n+1, la distance entre la surface de référence et la surface repère étant sensiblement constante.
Ce procédé permet ainsi de s'affranchir des déformations du support métallique et des couches successives ainsi que de réduire les défauts des états de surface lors de la formation de l'empilement de couches, pour assurer la qualité de l'ébauche obtenue tout en optimisant la productivité par l'utilisation de paramètres simplifiés. De plus, l'enlèvement de matière à sec permet d'éviter toute contamination due à un lubrifiant et il est performant.
Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
l'enlèvement de matière est du type cryogénique ;
l'enlèvement de matière est réalisé avec un apport d'azote liquide ou de CO2 ;
- après le dépôt d'une couche, on procède à une étape de mesure de la distance entre la face libre de cette couche et la surface repère et à une étape de comparaison entre la distance mesurée et une valeur seuil, ladite étape d'enlèvement de matière étant réalisée si la distance mesurée est supérieure à ladite valeur seuil ;
- au moins une couche est réalisée par apport de poudre métallique ;
- au moins une couche est réalisée par apport de fil métallique ;
- au moins une couche est réalisée par soudage d'éléments de surface discrets ;
ladite couche présentant une épaisseur déterminée, lesdits éléments de surface discrets présentent au moins une dimension supérieure à ladite épaisseur ;
- ladite couche est obtenue avec des éléments soudés successivement, une étape complémentaire d'enlèvement de matière réalisée à sec étant réalisée après le soudage d'un élément, pour au moins une partie desdits éléments ; - ladite couche est obtenue par soudage d'une première série d'éléments dont au moins deux sont espacés et d'une deuxième série d'éléments venant s'intercaler dans le ou les espaces formés entre les éléments de la première série, une étape complémentaire d'enlèvement de matière réalisée à sec étant prévue dans ledit ou lesdits espaces, entre le soudage de la première série et celui de la deuxième série ;
- le soudage est réalisé sans fusion ;
- lesdits éléments et ledit support proviennent de la même pièce ;
- la surface repère correspond à la surface du support avant toute étape d'apport de matière.
L' invention concerne également un dispositif de fabrication additive d'une ébauche d'un objet métallique comprenant un empilement de couches superposées, à partir d'un objet numérique, ledit dispositif comprenant des moyens pour réaliser successivement une couche par apport local de matière métallique sur un support lui-même métallique, combiné à un apport local d'énergie, des moyens de mémorisation d'une surface repère et des moyens pour l'enlèvement de matière sur la face supérieure d'une couche de l'empilement.
L' invention concerne également un procédé de fabrication d'un objet métallique à partir d'une ébauche obtenue par le procédé selon l'invention, ce procédé de fabrication comprenant une étape d'usinage de cette ébauche pour obtenir cet objet métallique. Elle concerne aussi une ébauche d'un objet métallique ainsi qu'un objet métallique obtenus par les procédés selon l'invention.
En particulier, l'invention concerne un composant métallique d'un aéronef obtenu par les procédés selon l'invention, c'est-à-dire un composant de la structure de l'aéronef ou de ses moyens de propulsion .
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'exemples non limitatifs de mise en œuvre de l'invention, faite au regard des dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 comprend les figures 1A à 1E qui illustrent le dépôt successif de couches par un procédé classique de fabrication additive, avec un apport de matière sous forme de poudre ou de fil métallique .
La figure 2 comprend les figures 2A à 2E qui illustrent la mise en œuvre du procédé selon l'invention sur un support plan avec un apport de matière sous forme de poudre ou de fil métallique.
Les figures 3 et 4 sont des vues en perspective illustrant la mise en œuvre du procédé selon l'invention sur un support plan avec un apport de matière sous forme d'éléments de surface discrets.
Les éléments communs aux différentes figures seront désignés par les mêmes références.
II est tout d'abord fait référence à la figure 1 qui illustre schématiquement différentes étapes d'un procédé classique de fabrication additive comportant le dépôt de quatre couches successives par apport de matière métallique sur un support 1, pour obtenir un empilement .
La ligne en traits pointillés 10 matérialise le plan dans lequel s'étend la face supérieure 11 du support sur laquelle une première couche va être déposée. Ce plan définit une surface repère qui est mémorisée .
La figure 1B illustre le support 1 et cette première couche 12 qui est obtenue par un apport local de métal, par exemple sous forme de poudre ou de fil, et d'énergie, par exemple sous forme d'un faisceau laser, d'un faisceau d'électrons ou de plasma. Il en est de même des différentes couches qui vont être décrites.
Dans tous les cas, le métal est déposé sur le support 1 alors qu' il est en fusion, ce qui entraine une déformation du support.
La figure 1B montre ainsi que la face supérieure 11 du support 1 présente une forme concave, dont la concavité est tournée vers la première couche 12, la hauteur maximale entre la face supérieure 11 et le plan 10 étant identifiée par la hauteur hi .
La première couche 12 épouse la géométrie du support 1 et présente donc également une forme légèrement concave dont la concavité est tournée à l'opposé du support 1.
La figure 1C illustre l'étape suivante dans laquelle une deuxième couche 13 est formée sur la face supérieure 120 de la première couche 12, c'est- à-dire la face opposée au support. La figure 1C montre que, lors du dépôt de la deuxième couche, la déformation du support 1 et de la première couche 11 est amplifiée du fait de la chaleur apportée, la hauteur maximale h2 entre la face supérieure 11 du support et le plan 10 étant supérieure à hi .
La deuxième couche 13 épouse, là encore, la géométrie de la première couche 12 et présente une concavité plus accentuée que la première couche illustrée à la figure 1B.
La figure 1D illustre l'étape suivante du dépôt de la troisième couche 14 sur la face supérieure 130 de la deuxième couche 13, opposée au support 1.
Là encore, la déformation du support 1 s'accentue, la hauteur maximale h3 entre sa face supérieure 11 et le plan 10 étant supérieure à la hauteur h2. De même, s'accentue la concavité de la troisième couche 14 qui épouse la géométrie de la deuxième couche 13.
Enfin, la figure 1E illustre le dépôt d'une quatrième couche 15 sur la face supérieure 140 de la troisième couche 14.
L'apport de cette quatrième couche amplifie la déformation du support et des couches déjà déposées, du fait de l'apport de chaleur lors de la formation de cette quatrième couche.
La figure 1E montre que la concavité du support 1 s'accentue, la hauteur h4 entre la face supérieure 11 du support et le plan 10 étant supérieure à .3.
La quatrième couche 15 épouse la géométrie de la troisième couche 14.
En pratique, la déformation de l'ensemble obtenu peut atteindre plusieurs millimètres et nécessite alors une reprise mécanique. De plus, pour obtenir la géométrie souhaitée, il est nécessaire de déposer de la matière en excès.
Il est maintenant fait référence aux figures 2A à 2E qui illustrent un exemple de mise en œuvre du procédé selon l'invention.
La figure 2A est identique à la figure 1A.
Cette figure 2A illustre une première étape du procédé dans laquelle est définie et mémorisée une surface repère pour l'empilement.
Cette étape est réalisée avant tout apport de matière et d'énergie.
Cette surface repère consiste ici en la face supérieure 11 du support 1, avant tout dépôt de couche métallique et elle est matérialisée par la ligne en traits pointillés 10.
Cette surface repère reste donc identique en positionnement et en forme pendant toute la mise en œuvre du procédé, alors que la face supérieure du support pourra, elle, se déformer.
La figure 2B est similaire à la figure 1B et illustre le dépôt d'une première couche 21 sur la face supérieure 11 du support.
Cette première couche 21 est réalisée par apport local de métal, par exemple sous forme de poudre ou de fil, et d'énergie, servant à échauffer la matière, par exemple sous forme d'un faisceau laser, d'un faisceau d'électrons d'un arc électrique ou de plasma. Ces deux apports sont simultanés et réalisés à proximité l'un de l'autre. Ainsi la zone d'apport de matière est située à une distance de la zone d'apport d'énergie comprise entre 0 et 50 mm. Un apport local est classiquement compris comme un apport qui est effectué uniquement au niveau de l'ébauche à réaliser. Ce n'est notamment pas le cas lorsque sont utilisées des techniques par lit de poudre .
De plus, on note que la matière est en mouvement par rapport au support lors de l'apport d'énergie destinée à la fusion, du fait que les apports se font en même temps .
On peut également noter que, dans le cas des techniques par lit de poudre, le support sur lequel est réalisée l'ébauche est indépendant de cette dernière .
Au contraire, avec le procédé selon l'invention, le support sur lequel la matière est apportée fera partie de l'ébauche si bien que la masse de l'ébauche est supérieure à celle de la masse de matière métallique apportée.
Il en est de même pour les autres couches qui seront décrites en référence aux figures 2C à 2E.
On connaît de nombreux dispositifs capables de réaliser de telles couches métalliques. On peut notamment citer la machine commercialisée par la société BeAM, sous la dénomination Magic 2.0 ; par la société Oerlikon Metco sous la dénomination Metco- Clad ; par la société Trumpf sous la dénomination Tru- Laser LMD ou encore par la société Sciaky sous la dénomination EBAM.
Avant le dépôt de la deuxième couche 22, la face supérieure 210 de la couche 21, face libre opposée au support, subit une étape d'enlèvement de matière, telle qu'un usinage, de façon à créer une surface de référence 211 pour le dépôt de la couche 22.
Cet enlèvement de matière est réglé de telle sorte que la distance entre cette surface de référence 211 et la surface repère 10 soit constante ou sensiblement constante. Ceci est donc vérifié tout au long de la couche 21, ou encore en tout point de la surface de référence 211.
En d'autres termes, lorsque la surface repère est plane, comme dans l'exemple illustré à la figure 2, la surface de référence 211 est parallèle à la surface repère 10.
Par ailleurs, à la suite de cette étape d'enlèvement de matière, l'épaisseur de la couche 21 n'est plus nécessairement constante. En particulier, la figure 2C montre que l'épaisseur est plus faible en périphérie de l'empilement qu'en son centre.
De façon générale, le procédé selon l'invention produit une ébauche comportant localement un empilement de couches dont au moins une ne présente pas une épaisseur constante.
La présence de cette couche d'épaisseur variable peut également être détectée sur l'objet obtenu après usinage de l'ébauche.
Cette étape d'enlèvement de matière est réalisée à sec, de façon à ne pas polluer le support.
De préférence, l'enlèvement de matière est du type assisté par un fluide cryogénique, par exemple de l'azote liquide ou du C02.
Du fait du refroidissement induit par cette étape d'enlèvement de matière, le dépôt de la deuxième couche 22 sur la surface de référence 211 entraine une déformation limitée du support.
Par ailleurs, ce fluide cryogénique permet de refroidir la première couche 21 à une température qui sera sensiblement constante sur toute la couche.
Ceci permet de réaliser l'étape d'enlèvement de matière dès que la première couche est réalisée, sans attendre qu'elle soit complètement refroidie.
Un autre avantage est de réaliser l'enlèvement de matière à une même température de référence sur toute la surface de la première couche et donc dans les mêmes conditions.
On comprend donc que l'étape d'enlèvement de matière réalisée avec un fluide cryogénique permet de créer, pour une couche donnée, une référence géométrique avec la surface de référence et une référence thermique, en conférant sensiblement la même température à l'ensemble de la couche, c'est-à- dire que l'écart de température entre deux points de la couche est inférieur à 20 %.
Cette température de référence permet également de figer la microstructure de la couche métallique formée et ce, sur toute la surface de la couche.
Il convient de noter que le fluide cryogénique remplit également le rôle d'un lubrifiant d'usinage, lequel ne pollue pas le support.
On rappelle en effet qu'un lubrifiant d'usinage a pour objet de réduire les frottements sur les outils coupants et d'évacuer une partie de la chaleur générée par la déformation, la rupture et les frottements lors de la coupe. Or, un fluide cryogénique a nécessairement pour effet d'évacuer la chaleur de manière efficace et rapide et ce, sans contaminer le support.
La figure 2D illustre une étape suivante du procédé, correspondant au dépôt de la troisième couche 23.
Avant le dépôt de cette troisième couche, la face supérieure 220 de la deuxième couche 22, face libre opposée au support 1, est soumise à une étape d'enlèvement de matière pour créer une surface de référence 221 sur laquelle sera déposée la troisième couche 23. Cette surface de référence 221 est définie de telle sorte que la distance entre cette surface 221 et la surface repère représentée par la ligne 10 est constante. Ceci est vérifié tout au long de la deuxième couche 22 ou encore en tout point de la surface de référence 221.
La figure 2D illustre la troisième couche 23, après son dépôt sur la surface de référence 221.
Comme indiqué précédemment, l'étape d'enlèvement de matière conduisant à l'obtention de la surface de référence 221 est, de préférence, assistée par un fluide du type cryogénique. Ainsi, le dépôt de la troisième couche 23 génère peu de déformation des première et deuxième couches 21 et 22, du fait du refroidissement induit.
La figure 2E illustre le dépôt d'une quatrième couche 24 sur la troisième couche 23.
Comme précédemment, ce dépôt n'intervient pas sur la face supérieure 230 de la couche 23, c'est-à-dire la face libre de la couche 23 opposée au support 1. Là encore, une étape d'enlèvement de matière est prévue pour créer une surface de référence 231, sur laquelle sera déposée la quatrième couche 24.
Cette surface de référence est obtenue par une étape d'enlèvement de matière, de préférence assistée par un fluide cryogénique.
De ce fait, le dépôt de la quatrième couche 24 entraine peu de déformation des couches inférieures, grâce au refroidissement induit lors de la réalisation de la surface de référence 231.
La figure 2E illustre l'empilement obtenu. Il apparaît que la face libre 240 de la quatrième couche 24, opposée au support 1, est sensiblement parallèle à la surface repère matérialisée par la ligne 10.
On comprend donc qu'un empilement de couches, obtenu par le procédé selon l'invention ne nécessite pas une reprise mécanique importante du côté de la face supérieure du support, contrairement à l'empilement de couches illustré à la figure 1E et obtenu avec un procédé classique. Par ailleurs, il n'est pas utile de déposer de la matière en excès pour obtenir un empilement présentant la géométrie souhaitée .
L'invention n'est cependant pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit.
En particulier, une étape d'enlèvement de matière n' intervient pas systématiquement entre deux couches successives de l'empilement.
En pratique, le procédé peut consister, après chaque dépôt d'une couche, à mesurer avec un capteur la distance entre la face libre, opposée au support, de la dernière couche de l'empilement et la surface repère 10. Lorsque cette distance est supérieure à une valeur seuil, préalablement identifiée, l'étape d'enlèvement de matière est alors mise en œuvre pour réaliser une surface de référence.
Une autre solution consiste à modéliser le comportement de l'empilement lors de sa réalisation, en fonction par exemple de l'épaisseur du substrat, de l'apport énergétique ou encore des matériaux utilisés. Cette modélisation permet de connaître par avance les déformations induites lors du dépôt des couches successives et donc de prévoir entre quelles étapes de formation des couches une étape de prélèvement de matière devra être réalisée pour former une surface de référence.
Cette étape d'enlèvement de matière peut consister en un usinage ou une rectification et être réalisée par des dispositifs classiques.
On peut notamment citer des machines commercialisées par la société Mazak sous la dénomination commerciale HV800, par la société Fives sous la dénomination Flexiax. On peut également citer une machine de tournage commercialisée par la société Mazak sous la dénomination A 16, ou une machine de tournage et fraisage également commercialisée par la société Mazak, sous la dénomination Integrex 1550 RAM.
De plus, il convient de noter que la surface de référence n'est pas nécessairement plane, comme dans l'exemple de mise en œuvre du procédé illustré à la figure 2.
En effet, avant toute étape d'apport de matière, le support peut être plan sur toute sa surface ou seulement sur une partie de sa surface. Il peut également présenter une forme non plane, par exemple une forme de révolution notamment cylindrique ou encore présenter une forme gauche.
L'ébauche qui sera obtenue à l'issue du procédé présentera une forme similaire à celle du support, comme l'objet final obtenu après usinage de l'ébauche, par exemple une forme de cône tronqué.
Par ailleurs, les étapes d'enlèvement de matière sont, de préférence, prévues de telle sorte qu'en en point donné de la couche de l'empilement sur laquelle la matière est enlevée la perte de hauteur est inférieure à la hauteur de la couche en question.
Un autre procédé de réalisation d'une couche d'un empilement va maintenant être décrit en référence aux figures 3 et 4.
Dans ce procédé, la première couche de l'empilement réalisée sur le support 3 est formée à base d'éléments de surface discrets 4, et 4'.
Dans l'exemple illustré aux figures 3 et 4, les éléments de surface discrets 4 et 4' présentent une section en forme de trapèze isocèle.
L'élément 4 est défini par deux faces 46 formant un trapèze isocèle, avec deux bases parallèles 40 et 41, la longueur L de la base 40 étant supérieure à la longueur 1_ de la base 41.
Les deux bases 40 et 41 sont reliées par deux côtés 42 et 43 présentant la même inclinaison par rapport à la base 40 et par rapport à la base 41.
Chaque élément 4 présente une hauteur h correspondant à la distance entre les bases 40 et 41. Chaque élément 4 présente également une épaisseur e qui est comptée entre les deux faces 46 ou encore dans un plan sensiblement perpendiculaire à celui défini par la hauteur h et la longueur L ou _1.
Dans l'exemple illustré sur les figures 3 et 4, la hauteur h et la longueur L ou 1. sont supérieures à l'épaisseur e.
De façon générale, la hauteur h des éléments 4 est supérieure à leur épaisseur e. Les éléments de surface discrets sont alors réalisés, par exemple par découpe dans une tôle métallique qui peut être constituée par le support 3 lui-même.
La figure 3 illustre une première étape du procédé dans laquelle des éléments 4 métalliques sont soudés sur le support 3, également métallique, selon un premier arc de cercle. Il s'agit d'un assemblage en T (ou en L) .
Les éléments 4 sont soudés sur le support 3 par leur face 47 définie par les bases 40, c'est-à-dire selon leur grande longueur L.
Par ailleurs, ils sont espacés les uns des autres d'une distance correspondant à leur petite longueur 1.
Cette étape correspond à une première série d' éléments 4.
Le soudage des éléments 4 peut être réalisé par tous procédés appropriés et notamment un procédé de soudage par friction linéaire (LFW pour Linear Friction Welding dans la terminologie anglaise) ou encore un procédé utilisant des plasmas à haute température (par exemple des procédés du type SPS pour Spark Plasma Sintering dans la terminologie anglaise ou de soudage par étincelage ou Flash butt welding dans la terminologie anglaise) .
De façon connue, un procédé de soudage par friction linéaire est un procédé de soudage en phase solide, les matériaux n'étant pas portés à fusion, et qui ne nécessite pas de matériaux d'apport.
L'assemblage est réalisé en frottant l'une contre l'autre les surfaces à assembler, sous une pression contrôlée. Les avantages du soudage à l'état solide sont la conservation des propriétés des matériaux ainsi que la possibilité de réaliser des assemblages entre des matériaux hétérogènes.
Cependant, le procédé de soudage par friction linéaire conduit à la formation de bavures à l'interface les pièces soudées, ici entre les éléments 4 et le support 3.
De façon également connue, un procédé du type SPS est basé sur l'utilisation de plasmas à haute température, momentanément générés entre des particules de poudre, par une décharge électrique.
Les vitesses de chauffe et de refroidissement sont élevées et le maintien en température est généralement court. La densification du matériau peut donc se faire à une température relativement basse, ce qui permet de qualifier ce procédé de procédé de soudage sans fusion.
Il présente donc les mêmes avantages que les procédés de soudage sans fusion. Par rapport à un procédé du type LFW, il présente l'avantage supplémentaire d'éviter le refoulement de matière au niveau de l'interface entre deux pièces soudées et donc la constitution de bavures. Dans tous ces procédés, un élément discret apporté est en mouvement par rapport au support lors de la mise en œuvre du procédé de soudage et notamment lors de l'apport d'énergie destinée à la fusion.
Une fois les éléments 4 soudés grâce à un apport local d'énergie sur le support 3, comme illustré à la figure 1, l'étape suivante du procédé consiste en un enlèvement de matière, tel qu'un usinage, sur les éléments 4. L'enlèvement de matière peut également être réalisé par rectification.
Cette étape d'enlèvement de matière est réalisée à sec. Elle peut notamment être assistée par un fluide cryogénique, c'est-à-dire avec un apport d'azote liquide ou encore de CO2.
Cette étape d'enlèvement de matière a pour objet d'enlever les bavures pouvant résulter de l'étape précédente de soudage et, de façon générale, de préparer les faces latérales 44 et 45 des éléments 1 déjà soudés qui vont se trouver en contact et soudés avec d' autres éléments qui seront ultérieurement soudés sur le support.
Dans le procédé illustré aux figures 3 et 4, au moins les faces 44 et 45 en regard de deux éléments 4 successifs de la première série d'éléments soudés sur le support seront usinées. De même, le support 3 sera soumis à une étape d'enlèvement de matière, tel qu'un usinage, entre deux éléments 1 successifs de cette première série et selon une direction sensiblement perpendiculaire à celle dans laquelle s'étendent ces éléments 4. Cette étape permettra le passage de la matière qui s'échappera de l'interface entre les éléments 4' soudés ensuite et le support 3. La figure 4 illustre l'étape suivante du procédé, dans lequel est soudée une deuxième série d'éléments 4' qui viennent s'intercaler dans les espaces formés entre les éléments 4 de la première série, illustrés à la figure 3. Ceci est rendu possible par le fait que tous les éléments 4, 4' présentent la même forme et que les éléments 4 sont espacés d'une longueur _1.
Ces éléments 4' sont identiques aux éléments 4 et les références concernant les éléments 4' seront les mêmes que celles concernant les éléments 4, affectées de 1 ' indice « ' ».
La figure 4 illustre ainsi les éléments 4 de la première série et les éléments 4' de la deuxième série qui sont tous soudés sur le support 3 à l'exception d'un seul élément 4'.
La figure 4 montre que les éléments 4' sont soudés sur le support 3 par leur petite longueur _1, ou encore par leur surface 48' définie entre leurs bases 41', et sur les faces 45, 44 des éléments 1 adjacents par leurs faces 45' et 44' . Les éléments 4 et 4' sont donc disposés tête-bêche.
Les éléments 4' sont soudés à la fois sur le support et sur les éléments 4 par tout procédé de soudage approprié et, de préférence, par un procédé de soudage sans fusion, tel que décrit précédemment.
Avec cette étape du procédé, un arc de cercle complet 30 est obtenu qui forme une couche de 1' empilement .
En fonction de la géométrie de l'ébauche que l'on souhaite obtenir, les couches qui seront formées sur la couche 30 obtenue seront réalisées à partir d'éléments de surface discrets ou encore par apport de poudre métallique ou de fil métallique.
Avant le dépôt d'une autre couche sur la couche 30, la face supérieure 300 de la couche 30, face libre opposée au support, subit une étape d'enlèvement de matière, tel qu'un usinage, de façon à créer une surface de référence pour le dépôt de la couche suivante. Comme expliqué précédemment, cet enlèvement de matière est réglé de telle sorte que la distance entre la surface de référence et la surface repère consistant en la face supérieure 31 du support, avant tout dépôt d'élément de surface discret, soit constante. Ceci est donc vérifié, après création de la surface de référence, tout au long de la couche 30 ou encore en tout point de la surface de référence .
Comme expliqué précédemment, cette étape d'enlèvement de matière est réalisée à sec, de façon à ne pas polluer le support.
De préférence, cet enlèvement de matière est du type assisté par un fluide cryogénique, par exemple de l'azote liquide ou du CO2.
Le fait d'utiliser un fluide cryogénique présente les mêmes avantages que ceux qui ont été décrits pour le procédé mettant en œuvre un apport de métal sous forme de poudre ou de fil.
L'utilisation d'un tel fluide est d'autant plus avantageuse que les éléments discrets sont soudés par un procédé de soudage avec fusion.
La réalisation d'une couche, à partir d'éléments discrets n'est pas nécessairement obtenue par le soudage de deux séries d'éléments mais avec des éléments soudés successivement l'un après l'autre sur le support 3 ou avec des séries comportant un nombre inférieur d'éléments.
Par ailleurs, une couche peut être obtenue à partir d'éléments de surface présentant une forme différente de celle illustrée aux figures 3 et 4.
Il convient de noter que la face supérieure du support sur laquelle est apportée la matière est, de préférence, une surface finie dont les cotes correspondent à l'objet métallique obtenu par usinage de l'ébauche réalisée avec le procédé selon 1' invention .
En d'autres termes, la face supérieure peut être dépourvue de toute surépaisseur et il ne sera pas nécessaire de l'usiner.
En revanche, la face inférieure du support, opposée à l'ébauche, pourra être usinée, notamment pour obtenir la cote souhaitée pour l'objet, compte tenu des déformations du support.
Comme il va de soi et comme il résulte également de ce qui précède, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation plus particulièrement décrits. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication additive d'une ébauche d'un objet métallique comprenant un empilement de couches superposées, à partir d'un objet numérique, ledit procédé comprenant des étapes successives de réalisation d'une couche (21 à 24) par apport local de matière métallique sur un support (1) lui-même métallique, combiné à un apport local d'énergie, caractérisé en ce qu' il comprend une étape de définition et de mémorisation d'une surface repère (10) pour l'empilement et au moins une étape d'enlèvement de matière réalisée à sec entre deux couches successives n et n+1 de l'empilement, cette étape consistant à enlever de la matière sur la face supérieure de la couche n pour créer une surface de référence pour le dépôt de la couche n+1, la distance entre la surface de référence et la surface repère étant sensiblement constante.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enlèvement de matière est du type assisté par un fluide cryogénique.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enlèvement de matière est réalisé avec un apport d'azote liquide ou de CO2.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend, après le dépôt d'une couche, une étape de mesure de la distance entre la face libre de cette couche et la surface repère (10) et une étape de comparaison entre la distance mesurée et une valeur seuil, ladite étape d'enlèvement de matière étant réalisée sur ladite couche si la distance mesurée est supérieure à ladite valeur seuil.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une couche (21 à 24) est réalisée par apport de poudre métallique.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins une couche (21 à 24) est réalisée par apport de fil métallique .
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins une couche est réalisée par soudage d'éléments de surface discrets (4, 4').
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite couche (30) présentant une épaisseur déterminée, lesdits éléments de surface discrets présentent au moins une dimension supérieure à ladite épaisseur.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ladite couche est obtenue avec des éléments soudés (4, 4') successivement, une étape complémentaire d'enlèvement de matière réalisée à sec étant réalisée après le soudage d'un élément, pour au moins une partie des dits éléments.
10. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ladite couche est obtenue par soudage d'une première série d'éléments (4) dont au moins deux sont espacés et d'une deuxième série d'éléments (4') venant s'intercaler dans le ou les espaces formés entre les éléments de la première série, une étape complémentaire d'enlèvement de matière réalisée à sec étant prévue dans ledit ou lesdits espaces, entre le soudage de la première série et celui de la deuxième série.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'étape complémentaire d'enlèvement de matière réalisée à sec est du type assistée par un fluide cryogénique.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'étape complémentaire d'enlèvement de matière réalisée est réalisée avec un apport d'azote liquide ou de CO2.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que le soudage est réalisé sans fusion.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que lesdits éléments (4, 4') et ledit support (3) proviennent de la même pièce.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la surface repère correspond à la surface du support avant toute étape d'apport de matière.
16. Dispositif de fabrication additive d'une ébauche d'un objet métallique comprenant un empilement de couches superposées, à partir d'un objet numérique, ledit dispositif comprenant des moyens pour réaliser successivement une couche par apport local de matière métallique sur un support lui-même métallique, combiné à un apport local d'énergie, des moyens de mémorisation d'une surface repère et des moyens pour l'enlèvement de matière sur la face supérieure d'une couche de l'empilement.
17. Procédé de fabrication d'un objet métallique à partir d'une ébauche obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, comprenant une étape d'usinage de cette ébauche pour obtenir ledit objet métallique.
18. Ebauche d'un objet métallique obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
19. Objet métallique obtenu par le procédé selon la revendication 17.
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