Fruit de quatre années de travaux, la norme volontaire NF ISO/ASTM 52948 vient d’être publiée. Ce document stratégique définit une classification précise des imperfections générées par les procédés de fabrication additive métallique (fusion sur lit de poudre par faisceau laser ou d’électrons).
Le développement de ce référentiel a été piloté par Christophe Grosjean, Responsable R&D au sein du Cetim. À l’occasion de cette sortie, découvrez son interview où il revient sur les enjeux majeurs et les coulisses de l’élaboration de ce projet :
Quel était le besoin initial ayant motivé la rédaction de cette norme ? Quelle position occupe-t-elle par rapport aux normes existantes en Fabrication Additive (FA) et Contrôles Non Destructifs (CND) ?
Les utilisateurs de la fabrication additive travaillent activement sur la qualification et le contrôle des pièces pour des usages de plus en plus exigeants. Il était indispensable de créer une norme de référence décrivant les défauts usuellement rencontrés. Ce nouveau document vient compléter la norme ISO/ASTM 52905, qui traite, elle, de la méthodologie de détection de ces imperfections.
Quels critères principaux ont guidé la classification (origine, criticité, localisation, stade du procédé, …) ?
La classification s’est grandement inspirée de la structure de la norme ISO 6520-1 traitant des défauts dans les soudures. Le soudage étant un domaine connexe à la fabrication additive, nous avons choisi de conserver une architecture similaire. Cela permet aux industriels de retrouver des catégories familières, telles que les fissures ou les porosités, facilitant ainsi l’adoption du texte.
Selon vous, quelles sont les imperfections les plus critiques pour l’industrie aujourd’hui ?
Sans occulter les autres, les manques de fusion sont assurément critiques. Souvent très petits (moins de 100µm en général), ils sont difficiles à détecter. Leur forme très anguleuse et leur propension à s’aligner en font des sites privilégiés pour l’initiation de fissures de fatigue, ce qui peut compromettre l’intégrité de la pièce en service.
La notion même d’« imperfection » a semble-t-il suscité des divergences entre experts internationaux. Pourquoi ce concept a-t-il posé problème ?
Le débat est d’abord linguistique et normatif. En anglais, le terme « defect » désigne une imperfection jugée non acceptable. Traduire littéralement par « défaut » n’était donc pas adapté pour décrire une singularité sans avoir encore statué sur la conformité de la pièce.
D’autres points ont alimenté les discussions, comme la définition d’une « inclusion ». S’agit-il d’une contamination par un corps étranger ou de composés métallurgiques internes (oxydes, sulfures, etc.) ? Sur ce sujet, les métallurgistes et les spécialistes des procédés n’avaient pas toujours la même vision, ce qui a nécessité de longs arbitrages pour aboutir à un consensus.
Lors de la dernière réunion de la commission UNM 920 “Fabrication additive”, les experts ont souligné les limites de détection des défauts de petite taille et des méthodes actuelles. Quelle est, selon vous, la prochaine brique normative à poser ?
La détection des petits défauts est un défi majeur. Nous travaillons actuellement avec la COFREND (Confédération Française pour les Essais Non Destructifs) pour aider les industriels à choisir la méthode de contrôle la plus adaptée selon la géométrie et la criticité du composant.
Plus globalement, le groupe joint ISO/ASTM JG 59 CND pour pièces de FA a défini sa feuille de route en trois étapes :
- La description : C’est l’objet de la présente norme qui répertorie les imperfections.
- L’acceptabilité : La prochaine étape consistera à définir des critères limites (tailles maximales autorisées).
- Le lien avec le contrôle : Enfin, il faudra corréler ces critères avec les résultats des contrôles non destructifs. C’est un point complexe car des méthodes comme les ultrasons ne donnent généralement pas le résultat sous la forme d’une dimension mais sous la forme d’un signal à analyser.
En plus d’incarner la première étape de la feuille de route pour les normes de FA dédiées aux contrôles non destructifs (CND), l’ISO/ASTM 52948 sert de modèle pour d’autres projets à venir. Deux nouvelles normes de classification des imperfections en FA sont ainsi en développement :
- l’ISO/ASTM 52969 pour le procédé DED (pilotée par IREPA Laser) et
- l’ISO/ASTM 52975 pour la fabrication additive de céramiques.
Une preuve supplémentaire que la structuration du secteur s’accélère pour couvrir l’ensemble des matériaux et des procédés.