La fabrication additive métallique par fusion laser sur lit de poudre (LPBF) s’affirme comme la méthode de fabrication privilégiée pour produire des pièces fonctionnelles légères et complexes, repoussant les limites des procédés traditionnels. Les structures en treillis (lattices) avec leurs propriétés mécaniques uniques offrent un équilibre légèreté-résistance incontournable. Néanmoins, leur fabrication additive s’accompagne par des défis comme les écarts de densités relative et les différences dimensionnelles entre conception et les pièces produites. De plus, la simulation de leur comportement via des outils classiques (éléments finis) reste complexe, coûteuse en temps de calcul et peu fiable.

Dans ce contexte l’homogénéisation se présente comme une solution innovante en modélisant les treillis sous forme d’un matériau équivalent aux propriétés mécaniques effectives liées à leur densité relative. Cette approche simplifie leur intégration dans des pièces industrielles complexes et accélère leur conception et simulation.

Ce projet explore l’optimisation des treillis imprimées par LPBF pour des applications industrielles où l’allègement des composants est crucial pour des secteurs comme l’aéronautique et le biomédical. En proposant une méthodologie intégrée combinant caractérisation géométrique et mécanique, on a développé un modèle d’homogénéisation hybride (numérique/expérimentale) en tenant compte des écarts de densité relative pour prédire précisément leur comportement mécanique. Cette méthode est validée ensuite sur des éprouvettes complexes optimisées avec conception générative intégrant des structures Gyroid testées mécaniquement et simulées par homogénéisation. L’objectif est d’établir une corrélation fiable entre simulation et comportement réel et d’intégrer ces structures dans les processus d’optimisation topologique comme la conception générative via un matériau homogénéisé.