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Ce procédé pouvant générer une grande complexité dans la gestion des déplacements de la buse de projection, le recours à des outils de simulation s’avère indispensable à son développement.

Dans ce cadre, SystemX concevra des modèles algorithmiques pour optimiser les trajectoires de la buse en fonction de la qualité des pièces à produire et des délais de conception à respecter. Ces avancées seront intégrées par les éditeurs de logiciels partenaires du projet et concerneront les constructeurs de machines et les industriels (pour la fabrication et la réparation de pièces notamment).

SystemX, IRT dédié à l’ingénierie numérique des systèmes du futur, lance son premier projet dans le domaine de la fabrication additive. Ce projet, mené au sein de SystemX, s’associe aux projets réalisés dans le cadre de l’action inter-IRT « FIT Additive Manufacturing » impliquant les IRT Jules Verne, M2P, SystemX et Saint Exupéry.

Le projet CDF concerne le procédé de dépôt de matière sous énergie concentrée (LMD) qui découle du procédé de rechargement par soudage développé il y a une trentaine d’années. Les partenaires industriels impliqués dans le projet s’intéressent à cette technique de rechargement 3D par projection de poudre car elle s’avère particulièrement adaptée à la réparation de pièces critiques (pour les moteurs d’hélicoptères ou d’avions par exemple). Cependant, ce procédé souffre d’un manque d’outils de simulation et de programmation des machines qui permettent d’en tirer le meilleur parti et d’améliorer ainsi sa diffusion industrielle. C’est sur cet aspect que l’IRT SystemX et ses partenaires vont collaborer pendant 30 mois.

Quatre défis majeurs seront à relever

 Prédire les temps de fabrication ainsi que les zones d’accumulation ou de manque de matière en tenant compte des cinématiques machine.

 Simuler la géométrie résultant du dépôt de matière au fur et à mesure du processus de fabrication.

 Détecter les zones à risque de collision au fur et à mesure de la fabrication.

 Optimiser les trajectoires selon plusieurs critères qui seront définis par l’utilisateur (temps de fabrication, économie de poudre ou d’énergie, gradient de matière, etc).

La phase expérimentale sera effectuée sur un ou plusieurs cas issus de l’industrie aéronautique et soumis par le partenaire industriel Safran. Ce groupe possède déjà une expérience significative du procédé LMD et a clairement identifié les écueils de cette technologie en matière de simulation numérique. Les autres partenaires du projet, Spring Technologies et DP Technology, ainsi que l’ENISE et le laboratoire LURPA de l’ENS Paris-Saclay disposent également d’une expertise de premier plan dans le domaine de la fabrication additive, mais aussi de l’usinage 5 axes qui présente des points communs avec la programmation et le pilotage du procédé LMD. Ils apporteront ainsi leur expérience et contribueront aux innovations significatives qui bénéficieront aux utilisateurs du procédé LMD.

« CDF est le premier projet portant sur la thématique de la chaîne numérique pour la fabrication additive. Les attentes sur l’outillage numérique des processus de conception et de fabrication sont nombreuses aussi bien du côté des constructeurs de machines que des industriels. La feuille de route de l’IRT SystemX dans le domaine de l’impression 3D s’inscrit dans le sillage de l’initiative portée et animée par l’Alliance Industrie du Futur ayant pour objectif de doter la France d’une filière de référence. Il s’agit, pour l’IRT SystemX de devenir un acteur incontournable de ce réseau, établissant le lien entre les mondes de la recherche et de l’industrie sur les problématiques de continuité de la chaîne numérique », commente Etienne de Pommery, Directeur Programme Industrie Agile, IRT SystemX.

http://www.irt-systemx.fr/