Magazine Lundi 19 mars 2018 - 12:37

La fabrication additive s’affirme aux APS Meetings

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Les regroupements et les partenariats industriels qui ont émergé ces derniers temps démontrent la vigueur avec laquelle les industriels s’approprient les technologies de fabrication additive. Il n'est plus possible de passer à côté de cette technologie. Aux APS Meetings, les rendez-vous sont pris­ !

Exit le temps des alchimistes et des petites structures fragiles. Nous assistons à l’émergence d’ETI robustes, qui associent à bon escient les technologies traditionnelles et la fabrication additive. Cette dernière redynamise un tissu d’entreprises : pour la France, citons les groupes Gorgé avec Prodways, Weare, LISI Aerospace, Polyshape ou encore le groupe Farina. Cette restructuration nous permet d’y voir plus clair et d’avancer de manière plus sereine vers de réelles productions de valeurs.

En ce mois de mars 2018, nous renouons une nouvelle fois avec deux journées de congrès et vingt-quatre présentations qui mettent à l’honneur les acteurs de la filière additive. Cette convention d’affaires et cet ensemble de conférences regroupent et donnent la parole aux utilisateurs des technologies et aux « fournisseurs d’idées » que sont nos industriels, depuis Dassault Aviation jusqu’à Decathlon, en passant par Michelin, MBDA ou bien Ariane Group. D’autres acteurs, comme Granta Design, qui participent à la chaîne digitale sans laquelle nos travaux se disperseraient, seront là pour présenter les résultats de leurs travaux. Les éditeurs de logiciels seront également présents pour nous parler du portage des technologies de fabrication additive : le CIRTES, qui continue de valoriser sa technologie de Stratoconception® grâce à son partenariat avec Missler Software, en est un bel exemple. Beaucoup d’autres présentations animeront ces deux jours, comme celle consacrée à l’approche éco-design proposée par Thales ou celle sur la maîtrise de l’innovation présentée par EXELOP. J’en profite pour remercier ici tous les intervenants et donner, une première fois, la parole à certains d’entre eux.

Normes et plate-forme nécessaires au partage d’informations

Quels problèmes restent à résoudre pour qu’une technologie disruptive et en évolution ultrarapide, comme la fabrication additive, puisse se faire une place dans l’industrie­ ? Pour une grande part, il s’agit de problèmes de compréhension, d’accès à l’information et de moyens de comparaison technoéconomiques par rapport aux technologies traditionnelles. Depuis plus de vingt ans, Granta Design aide les industriels à numériser, sécuriser et partager leurs connaissances sur les matériaux et les procédés. Dans la fabrication additive, les solutions Granta ont servi de plate-forme de collaboration au projet AMAZE, le plus large projet européen sur la fabrication additive. «­ La plateforme Granta nous a permis d’y voir clair sur ce projet compte tenu du nombre de données à traiter. Nous avions besoin de capitaliser pour réaliser les corrélations d’informations indispensables au succès du projet­ », explique Philippe Bauer, responsable pour le groupe Thales du Workpackage 3 (design) du projet AMAZE.

Lors de la conférence des APS Meetings, Granta Design présentera la plate-forme de capitalisation et de distribution d’informations matériaux « ­Granta MI ­». Des exemples concrets de réalisation démontreront les bénéfices que les industriels tirent du lien digital (la traçabilité des informations depuis le test jusqu’à la simulation), en termes de gains de temps, d’harmonisation des méthodes et de sécurisation des informations. Granta expliquera également comment elle participe à la création de normes. Les solutions que nous avons développées pour la fabrication additive permettent d’identifier les paramètres qui jouent un rôle clé sur la qualité et le coût des pièces produites­(poudre utilisée, technique de lasage, machine de fabrication, etc.) ainsi que les capacités d’intégration avec les systèmes en place (en particulier la CAO et la simulation). L’automatisation des processus et l’intégration des données avec les outils de conception permettent aux industriels d’envisager et de faciliter le passage en production.

Par Anne Laure Chabrillat, Granta Design.

Les trois divisions de Prodways

« ­The New Way of Producing­! ­» Bien plus qu’un slogan, Prodways place l’innovation au cœur de la stratégie de chacune de ses trois divisions.

  • La division «­ SYSTÈMES­ » s’engage dans l’innovation de rupture avec la technologie Moving-Light®, de nouveaux matériaux (TPU et PA11 chargé verre) ou encore le développement d’une offre intégrée sur l’Industrie 4.0 avec AVENAO, intégrateur des solutions Dassault Systèmes.
  • La division « ­PRODUITS­ » n’est pas en reste avec le développement en interne sur les métiers de la santé­ : dentaire, protections auditives et chaîne numérique complète sur la podologie. Des thèses sont également en cours pour améliorer la transformation du titane, en lien avec les exigences du secteur aéronautique ou celui de l’art en termes de créativité, comme avec la Growth Table Titanium de Mathias Bengtsson (photo ci-dessous).
  • La division « ­CONSEIL ­» permet aux industriels de sécuriser leurs projets de développement liés à la fabrication additive. Une équipe dédiée, rompue à la gestion de projets complexes, épaulée par les quatre cents experts de Prodways, peut diagnostiquer rapidement les enjeux majeurs de la fabrication additive par secteur d’activité et accélérer le passage du concept au produit.
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Prodways a la conviction d’arriver à faire travailler ensemble les industriels et les experts de la 3D pour inventer et mettre en œuvre les usages de demain. Des projets de collaboration en externe, notamment au travers de modules de formation adaptés, ou en interne, avec l’industrialisation de la technologie innovante Rapid Additive Forging ou la fabrication additive métallique grande dimension, permettent d'aboutir à une appropriation de la 3D.

Par Luc Eckenfelder de Prodways.

C-FAST – Conception pour la Fabrication Additive par Stratoconception sous TopSolid

Le projet C-FAST, initié par l’éditeur de CFAO Missler Software avec le CIRTES, SRC de R&D en fabrication additive, a pour objectif le développement d’une chaîne numérique unifiée et continue de conception et fabrication additive, basée sur le procédé breveté de Stratoconception®, entièrement robotisée et intégrée à TopSolid®. Il propose une offre logicielle et des stations de fabrication automatiques autonomes dédiées. Cette chaîne permet la fabrication de produits personnalisés, fonctionnalisés, de grandes dimensions et en multi-matériaux. Ce projet de R&D français « Industrie du Futur » est soutenu au PIAVE (CGI et Bpifrance) porté par Missler Software et le CIRTES.

La Stratoconception est un procédé original et innovant de fabrication additive par couches de type solide/solide qui consiste à décomposer par calcul le modèle CAO de la pièce en un ensemble de couches élémentaires simples, appelées « strates ». Des renforts et des inserts sont introduits dans ces strates. Les couches élémentaires sont mises en panoplie et fabriquées dans un matériau en plaque à partir d’une découpe par micro-fraisage rapide, découpe laser, fil chaud ou cutter. Les strates sont ensuite assemblées à l’aide d’inserts, voire imbriquées, pour reconstituer l’objet final. Le procédé est diffusé sous la forme d’une gamme de stations de travail comprenant logiciels et machines. La gamme des logiciels TopSolid est développée en France par Missler Software. Elle est basée sur un noyau de conception (CAO) avancé, avec PDM (Production Data Management) intégré. Sur cette base sont développés les applicatifs métiers : TopSolid’Cam, TopSolid’Wire pour la programmation des machines-outils à commande numérique, TopSolid’Mold, TopSolid’Progress pour les applications d’outillage, TopSolid’Wood pour l’industrie du bois (aménagement intérieur), TopSolid’SheetMetal pour les métiers de la tôlerie, TopSolid’Erp pour la gestion de production.

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Modèle de fonderie par stratoconception. Fonderie de Brousseval et Montreuil (FBM). Dimensions : 2500*1200*400* mm.

La Conception Intégrée nécessite des liens toujours plus forts entre les spécifications fonctionnelles du produit, les connaissances relatives aux métiers (calcul, fabrication…) et le modèle numérique de la pièce. La fabrication additive permet de proposer de nouvelles solutions de pièces (formes, matériaux…) afin d’aboutir à des solutions innovantes.

Dans cette optique, C-FAST poursuit plusieurs objectifs :

  • la création d’une chaîne numérique unifiée de la conception à la fabrication additive, jusqu’au contrôle final, permettant de revenir très facilement sur une conception et de la décliner en de multiples variantes dimensionnelles ;
  • l'intégration du procédé de Stratoconception® du Cirtes, en natif, dans la CAO TopSolid® de Missler Software ;
  • le développement d’une chaîne continue de la conception à la fabrication additive, sans rupture, avec possibilité de rétroaction et de révision du modèle numérique de départ ;
  • l'intégration de la chaîne numérique de fabrication additive complète : conception fonctionnalisée, simulation multiphysique, optimisation topologique, pilotage de la fabrication.

Retrouvez une présentation complète du projet C-FAST dans A3DM Magazine n° 9 ou sur le site www.a3dm-magazine.fr.

Par Claude Barlier, CIRTES.

La microtomographie à rayons X synchrotron

L’inspection et le contrôle non destructif par microtomographie X (μCT) se sont imposés ces dernières années comme des étapes incontournables dans les phases de développement de pièces imprimées en 3D ainsi que comme des outils de contrôle en ligne de production. La microtomographie permet d’accéder à des informations clés telles que :

  • la rugosité, en prenant en compte la topologie réelle des surfaces, que celles-ci soient gauches ou inaccessibles (figure 1) ;
  • les écarts dimensionnels des pièces imprimées par rapport à leurs modèles CAO (figure 2) ;
  • le taux de pores, leur répartition spatiale, leur connectivité et propriétés morphologiques ;
  • la présence d’inclusions, de fissures et autres défauts.
  • L’utilisation de sources de rayons X synchrotron permet d’étendre le champ des possibles et de plus en plus d’industriels n’hésitent pas à se tourner vers cette solution à hautes performances pour répondre à leurs besoins. Les principaux avantages à utiliser le rayonnement synchrotron sont les suivants :

  • la possibilité d’inspecter des pièces de grandes dimensions sans les détruire, même à haute résolution ;
  • une qualité d’image inégalée grâce au contraste de phase et à une meilleure capacité à séparer les différentes phases des matériaux ;
  • un très fort pouvoir de pénétration, même avec des matériaux métalliques ;
  • des acquisitions ultrarapides pour le suivi de procédés en temps réel.
  • Pionnière dans la prestation de services autour des technologies synchrotron, la société Novitom développe des protocoles de mesures et d’analyse sur‑mesure pour répondre aux besoins de ses clients en termes de contrôle de matériaux, de produits ou de procédés. Réactive et dynamique, Novitom intervient dans des secteurs d’activités variés et compte parmi ses clients de grands noms de l’industrie ainsi que des instituts de recherche.

    Par Olivier Guiraud, Novitom

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1 - Rugosité de surface 3D.

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Extraction-surface-masque-comparaison-fichier-CAO-a3dm

2 - Extraction de surfaces masquées / comparaison avec le fichier CAO.

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