Magazine Mercredi 22 mai 2019 - 07:00

Rencontre avec Cécile Bernardi Lexa, de l’Institut de Soudure

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Du 5 au 7 juin 2019, à Metz, en France, l'Institut de Soudure organise l’ICWAM 2019, la deuxième édition du congrès international sur le soudage, la fabrication additive et les contrôles non destructifs. À cette occasion, Cécile Bernardi Lexa, responsable de l’activité de fabrication additive au sein du département Recherche de l’Institut de Soudure, nous présente son approche de la technologie d’impression 3D.

L’Institut de Soudure a pour objectif de fournir aux industriels, où qu’ils soient dans le monde, des solutions performantes à leurs besoins en phase de conception, de fabrication et de maintenance d’équipements. Il s’intéresse aux nouvelles technologies et notamment à la fabrication additive fil. C’est pourquoi le projet FAMAF (Fabrication Additive Métallique Arc-Fil) a été lancé ! Cette année, l’ICWAM 2019 fera la part-belle à la technologie additive.

Comment a démarré la fabrication additive fil à l’Institut de Soudure ?

En 2013, l’Institut de Soudure a constitué un groupe de. travail « Assemblage de demain » pour réfléchir à sa stratégie à cinq ans. La technologie fabrication additive fil, identifiée comme connexe à nos métiers historiques du soudage, s’est imposée à nous comme une technologie d’avenir. Nos équipes ont alors décidé de relever ce défi technologique. Cette technologie, une véritable opportunité pour nos clients industriels, permet de fabriquer des pièces de grandes dimensions, avec des taux de dépôt importants et des coûts d’investissement très faibles, voire nuls si on utilise une station robotique de soudage déjà existante. Aujourd’hui, une équipe de dix personnes a pour mission de travailler sur le sujet. Elle allie des expertises complémentaires en robotique, soudage à l’arc, soudage par faisceau laser, métallurgie, ainsi qu’en monitoring de procédés et contrôles non-destructifs.

Dans quel environnement cette équipe travaille-t-elle à l’Institut de Soudure ?

Nous sommes actuellement équipés de trois robots polyarticulés et d’une machine cartésienne dédiés à la fabrication additive fil et au rechargement. Ces équipements sont associés à deux générateurs MIG/MAG et à une source laser solide de 10 kW. Forts de l’expérience en soudage de notre centre de recherche, notre maîtrise de ces procédés et des paramètres associés nous permet d’identifier et de lever de nombreux verrous.

En raison de géométries complexes et des états de surface, un des grands enjeux de la fabrication additive est de pouvoir contrôler les pièces en cours de production et à l’état fini. Notre équipe de fabrication additive travaille aussi de façon étroite avec nos experts en contrôle non destructif à l’élaboration de moyens de contrôle dédiés à la fabrication additive. Enfin, l’apport de notre plateforme mécanique et corrosion, spécialisée, entre autres, en mécanique de la rupture et en essais de fatigue, nous permet par ailleurs d’évaluer les propriétés mécaniques des pièces issues de fabrication additive. 

Grâce à cet environnement, nous adoptons une approche globale de la fabrication additive fil, depuis la conception et la réalisation d’une pièce, jusqu’à l’évaluation de sa qualité et de ses propriétés mécaniques et dimensionnelles.

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Comment se traduit cette approche globale d’un point de vue pratique ?

L’Institut de Soudure offre à ses membres et clients la possibilité d’aborder la fabrication additive fil à tous les niveaux de maturité d’un projet. Nous pouvons intervenir dès la conception d’une pièce afin d’intégrer au mieux les potentialités de la fabrication additive, ou tout simplement évaluer la compatibilité de la conception avec le procédé. Nous réalisons également des études technicoéconomiques et faisons des propositions pour des évolutions géométriques et fonctionnelles. Nous avons à ce jour réalisé des démonstrateurs pour des acteurs majeurs de la défense et de l’aérospatiale. Nous disposons d’une solution logicielle de CAO/FAO qui nous permet de simuler et d’optimiser les trajectoires de dépôt afin de réduire les temps de fabrication des prototypes.

Lors de la fabrication, notre équipe est en contact permanent avec les utilisateurs de la pièce, afin de les impliquer dans le processus d’élaboration et leur permettre de comprendre toutes les particularités inhérentes à la fabrication additive. Cette démarche vertueuse, qui a toujours été celle de l’Institut de Soudure, permet d’évaluer rapidement et objectivement l’intérêt que peut représenter la fabrication additive par rapport à un autre procédé de fabrication plus conventionnel. Enfin, notre relation historique avec de nombreux acteurs intervenant sur toute la chaîne de valeur nous garantit efficacité et réactivité dans notre approche.

Pourriez-vous nous parler du projet FAMAF ?

Débuté en novembre 2017 pour une durée de deux ans, le projet associatif FAMAF (Fabrication Additive Métallique Arc-Fil) vise à démontrer l’intérêt technico-économique de la fabrication additive pour la réalisation de pièces actuellement obtenues avec des moyens conventionnels de fabrication tels que la mécano-soudure, le forgeage, la fonderie ou encore l’usinage. Les travaux portent notamment sur l’étude des stratégies de fabrication de démonstrateurs industriels à l’échelle 1 par fabrication additive arc-fil et sur une comparaison technicoéconomique avec des procédés actuels de fabrication. La nature des produits d’apport et les procédés de fabrication mis en œuvre sont sélectionnés en fonction des applications. Les partenaires du projet sont des membres industriels de l’Institut de Soudure, des fabricants de produits d’apport, des gaziers et des utilisateurs de technologies de fabrication additive.

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Pourriez-vous nous présenter le congrès ICWAM ?

ICWAM est le congrès international du soudage, de la fabrication additive et des techniques de contrôles non-destructifs associés. Il est organisé par l’Institut de Soudure. Après une première édition prometteuse en 2017, notre ambition est de pérenniser ce rendez-vous tous les deux ans. Épousant notre mission d’excellence de Centre Technique Industriel, le congrès ICWAM a un objectif clair, celui d'encourager les synergies, la coopération et l’innovation entre tous les acteurs, académiques comme industriels, qu’ils soient étudiants, professeurs, chercheurs, ingénieurs ou directeurs de l’innovation.

La seconde édition aura lieu au nouveau centre des congrès Robert Schuman de Metz, du 5 au 7 juin 2019. Les partenaires de la région Grand Est nous soutiennent activement. La nouveauté de cette seconde édition réside dans l’association des matériaux métalliques et des composites autour des trois thèmes du congrès. De grands experts de la fabrication additive et de grands industriels nous feront l’honneur de leur présence, comme intervenants ou parmi nos dizaines d’exposants. À ce jour, plus de vingt nationalités sont représentées parmi les intervenants des dix-huit sessions thématiques prévues et qui regrouperont près d'une centaine de conférences techniques. Des chiffres qui augurent d’un bel événement pour la communauté !

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