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La fabrication additive (FA) peut créer des composants en forme nette ou presque nette tout en construisant simultanément la microstructure du matériau, donc en couplant étroitement la formation du matériau et la configuration de la pièce, contrairement à la fabrication traditionnelle où il existe une distinction entre les deux processus. Bien qu'il y ait des avantages bien connus à la FA, l'adoption généralisée de la FA dans les applications limitées par la fatigue est entravée par des défauts tels que la porosité résultant de conditions de processus anormales. Le grand nombre de paramètres et de conditions de processus de FA rend difficile la capture de la variabilité de la porosité qui influence les tolérances de conception en fatigue lors de la qualification. De plus, des caractéristiques géométriques telles que les débordements et les murs fins influencent la conductivité thermique locale et impactent ainsi les défauts locaux et la microstructure. Par conséquent, qualifier le matériau de FA au sein des pièces en termes de propriétés matérielles n'est pas toujours une tâche simple. Cet article présente une approche pour la qualification rapide des pièces limitées par la fatigue de la FA et comprend trois aspects principaux : (1) l'ensemencement de défauts de pores de taille, de distribution et de morphologie spécifiques dans des spécimens de FA, (2) la combinaison de techniques non destructives et destructives pour la caractérisation du matériau et les essais de fatigue mécanique, et (3) la réalisation de simulations basées sur la microstructure du comportement en fatigue résultant de combinaisons spécifiques de défauts de pores et de microstructure. L'approche proposée permet de générer des données simulées pour valider et/ou compléter des ensembles de données expérimentales sur la fatigue dans le but de réduire le nombre d'essais nécessaires et de promouvoir un chemin plus rapide vers la qualification des matériaux de FA. De plus, ce travail suggère un couplage plus étroit entre la qualification des matériaux et la certification des pièces pour déterminer les propriétés matérielles dans des régions distinctes d'une pièce FA.
Stopka et al. (mar,) ont étudié cette question.