Développement de l’outil de contrôle in-situ par Courants de Foucault de pièces en cours de Fabrication pour la technique L-PBF

Les Journées COFREND/ COFREND Days, France, Marseille, 06 - 08 June 2023International audienceLe procédé de fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre (L-PBF) est couramment utilisé pour lafabrication de pièces métalliques complexes. Pour garantir la qualité des pièces, une surveillance continue pendant le processus de fabrication par un instrument est nécessaire.Les solutions industrielles existantes sont limitées dans la mesure où elles se limitent à la détection d'anomalies dans les paramètres de l'état de la machine ou dans les couches superficielles de la pièce en cours de fabrication. Le contrôle par courants de Foucault est une méthode prometteuse de contrôle non destructif qui pourrait êtreappliquée pour l'inspection couche par couche du matériau fusionné pendant la fabrication de la pièce. Cetteinspection permet de suivre l'évaluation des défauts non seulement à la surface de la dernière couche fusionnée,mais aussi à l'échelle de plusieurs couches fusionnées. Un capteur à courants de Foucault a été développé et adapté pour effectuer des mesures dans une machine L-PBF pendant la phase de fabrication (in-situ). Les performances et le potentiel de la technique en termes d'intégration et d’évaluation des défauts dans la machine ont été étudiés.Les résultats obtenus ont permis d'évaluer les limites de détection en fonction de la largeur et de la hauteur desdéfauts pendant la fabrication de la pièce. L'influence de la présence de poudre autour de la zone fusionnée aégalement été étudiée

Fast transcranial ultrasound simulations based on time-of-flight minimization

International audienceBackground, Motivation and ObjectiveTranscranial ultrasound (US) simulations are of great interest to optimize transcranial US treatments and to ensure their safety by allowing focus corrections and dose adjustments. Such simulations are often based on numerical methods, as they are considered to be more accurate, although slower, than semi-analytical methods. However, a study [1] recently showed this is not necessarily true. To improve the execution time and memory use, a semi-analytical method based on time of flight minimization was developed. Statement of Contribution/Methods The skull is described as a homogeneous medium, whose interfaces are modeled as smooth surfaces using multi-level b-spline approximation. The probe is discretized into small elements. The ultrasound path between a probe element and a computation point is found by minimizing the time-of-flight function. This is possible thanks to the smoothness of the surfaces. The impulse responses for all probe elements are then computed and summed up according to the applied phase law. Hydrophone measurements were performed through ex-vivo human skulls with a therapeutic probe, for experimental validation of the method. Results/DiscussionOur algorithm was benchmarked on the configurations proposed by [2], and gave results pretty similar to those of the other solvers, with an average focal position error of 0.21mm and an average maximum pressure error of 3.19% compared with K-Wave. As an example, benchmark 7 configuration and results are shown in the figure below. The computation times were respectively 287s with K-Wave C++ solver and 388s with our algorithm, for a same number of computation points, on the same computer. With our method, convergence is achieved without any constraint on the spatial step and on the zone size and location. Thus, the area can be restricted to the focal spot, resulting in a computation time of a few seconds. In addition, computation points are independent from one another, making the method very conducive to parallelization. Our new semi-analytical method is a promising tool, combining speed and accuracy, which are both of crucial importance for medical interventions