Optimisation par algorithme génétique de structures lattices pour la génération de supports en fabrication additive
Résumé
L'émergence et le développement des technologies de Fabrication Additives (FA) permet la production de formes complexes jusqu'ici inconcevables. Cependant, pour produire ces géométries tortueuses, l'ajout de structures supports est nécessaire. En plus de consommer inutilement de la matière, la fabrication de ces supports nécessite un temps de production et de retrait en finition coûteux. Cet article propose une nouvelle méthodologie d'optimisation de la géométrie et de la topologie des supports internes et externes à une pièce. En partant d'une structure lattice uniformément périodique remplissant à la fois le volume sous les contre-dépouilles intérieures et extérieures, cette approche retire un nombre maximal de poutres afin de minimiser le volume de support. La géométrie la plus adaptée pour la structure lattice initiale est définie au départ en considérant les contraintes du procédé de fabrication. Ensuite, l'élagage du lattice est réalisée grâce à un algorithme génétique pour lequel les paramètres de contrôle ont été optimisés au préalable au travers d'un plan d'expérience. L'approche proposée est validée sur plusieurs cas tests aux géométries variables, contenant à la fois des surfaces intérieures et extérieures en contre-dépouille. Les supports générés sont comparés à ceux obtenus via différentes stratégies proposées dans la littérature et démontrent une consommation de matière moindre.
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