Etude du comportement de pièces mécaniques imprimées en 3D selon le type de remplissage

Abstract

Ce mémoire étudie le comportement mécanique de structures polymères imprimées en 3D avec différents motifs et taux de remplissage internes, soumis à divers types de sollicitations mécaniques: traction, compression, flexion et torsion. À l’aide de la technologie FDM (Fused Deposition Modeling) et du matériau ABS, des éprouvettes en forme de panneau sandwich ont été fabriquées avec des remplissages hexagonaux et en grille (grid), à des taux allant de 0 % à 100 %. Les simulations ont été réalisées avec le logiciel ANSYS 2022 R2 – APDL, en analysant la déformation totale, la contrainte équivalente de Von Mises et la déformation unitaire élastique. Les résultats montrent que la densité de remplissage influence fortement le comportement mécanique des pièces imprimées. Les motifs hexagonaux se sont révélés particulièrement efficaces pour répartir les contraintes et limiter les déformations à faible et moyen remplissage, notamment en flexion et en torsion. Les motifs en grille, plus rigides en traction et compression à faible densité, deviennent plus déformables à mesure que le taux de remplissage augmente. Cette étude met en évidence l’importance de l’optimisation des paramètres de remplissage dans la fabrication additive, afin d’améliorer les performances mécaniques des pièces imprimées selon les besoins spécifiques des applications industrielles.