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Inspection géométrique d'alliages d'aluminium soudés au laser : exploration, modélisation et optimisation des techniques d'inspection avec et sans contact-Alliages 5052-H32

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Houban, Ilyasse (2021). Inspection géométrique d'alliages d'aluminium soudés au laser : exploration, modélisation et optimisation des techniques d'inspection avec et sans contact-Alliages 5052-H32. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Département de mathématiques, informatique et génie, 105 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: L'inspection géométrique est un procédé qui se vulgarise petit à petit grâce à l'avancement technologique et aux innovations des récentes années. Ce procédé est une étape majeure dans le cycle de vie d'une pièce après sa fabrication. Il permet de s'assurer de la qualité de la production et le respect des différentes normes de fabrication. Néanmoins, beaucoup reste à faire pour parfaire l'utilisation des techniques d'inspection géométriques, afin d'avoir un procédé rentable et efficace. Le but de cette étude est d'explorer les différentes méthodes d'inspection géométriques et leur combinaison avec le processus de soudage laser et d'optimiser cette approche pour une application sur l'assemblage de divers alliages d'aluminium. Pour mener à bien cette étude, des analyses ont été faites concernant l'efficacité de l'inspection avec contact et celles sans contact mais également sur les résultats donnés par la variation des paramètres de soudage sur les alliages d'aluminium, et finalement, voir l'effet des paramètres sur la planéité, la dilatation et la torsion des alliages pour trouver les valeurs optimales des paramètres, pour avoir une soudure qui respecte les normes. Cette démarche part de l'hypothèse que le soudage laser déforme les pièces à l'assemblage. À cet effet, plusieurs séries d'expérience ont été faites dans le cadre de la recherche en faisant varier les paramètres liés à l'oscillation, la densité´ de puissance et la vitesse de déplacement du laser pour disposer de données satisfaisantes pour pousser l'analyses en profondeur. Des outils statistiques tels que l'ANOVA sont utilisés à ce propos, précédés d'une planification d'expérience faisant appel à la méthode Taguchi et un design factoriel complet. L'optimisation est faite à l'aide d'outils numériques qui sont des méthodes itératives et algorithmiques aidant à trouver les valeurs optimales et à repérer un modèle de prévention et prédiction pour les recherches futures. Les résultats de l'étude ont montré l'efficacité des différentes approches d'inspection, en mettant en avant l'apport des paramètres du soudage laser. Les conclusions de la recherche ont également pointé l'aspect rentable et préventif des techniques utilisées grâce aux modèles produits qui rendent possible la compréhension des résultats antérieurs et permettent de prédire les résultats futurs. -- Mot(s) clé(s) en français : Inspection géométrique, Aluminium, CMM, Inspection laser, Soudage laser, Taguchi, ANOVA, Prédiction. -- ABSTRACT: Geometric inspection is a process that is becoming increasingly popular thanks to the technological advances and innovations of recent years in some specific applications. This process is a major step in the life cycle of a part. It ensures the quality of production and compliance with various manufacturing standards. Nevertheless, much remains to improve the use of geometric inspection techniques in order to have a cost-effective and efficient process. The purpose of this study is to explore the different geometric inspection methods and their combination with the laser welding process and to optimize this approach for application on the assembly of various aluminum alloys. This study analysis was made on the effectiveness of the inspection with and without contact, but also on the results given by the variation of the welding parameters on the aluminium alloys. The research is assumed to see the effect of the parameters on the flatness, the dilatation and the torsion of the alloys to find the optimal values of the parameters and to have a welding, which respects the standards. This approach is conducted on the assumption that the laser welding deforms the parts during assembly. To this end, several series of experiments have been conducted in the research by varying the parameters related to the oscillation, the density of power and the speed of movement of the laser to have satisfactory data to push the analysis in depth. Statistical tools such as ANOVA are used for this reason, preceded by experimental planning using the Taguchi method and a full factorial design. The optimization is done using numerical tools, which are iterative, and algorithmic methods helping to find the optimal values and to find a prevention and prediction model for future studies. The results of the study showed the effectiveness of different inspection approaches by highlighting the contribution of laser welding parameters. The research findings also pointed to the cost-effective and preventive aspect of the techniques used, with models produced that make it possible to understand past results and predict future results. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Geometric inspection, Aluminium, CMM, Laser inspection, Laser welding, Taguchi, ANOVA, RSM, Prediction.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse : Barka, Noureddine
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse : Sattarpanah Karganroudi, Sasan
Information complémentaire : Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en ingénierie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences appliquées (M.Sc.A.)
Mots-clés : Soudage laser - Inspection ; Aluminium - Alliages.
Départements et unités départementales : Département de mathématiques, informatique et génie > Génie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 21 mars 2022 19:54
Dernière modification : 21 mars 2022 19:54
URI : https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/1988

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