Les thématiques de recherche s’appuyant sur cette plateforme concernent la modélisation, la simulation, la chaine numérique et l’usage des moyens de fabrication additive métallique pour la conception et la réalisation des produits de l'usine du futur.
Parmi les thèmes de recherche abordés on peut citer :
- matériaux architecturés,
- caractérisation et modélisation des procédés EBM et WAAM,
- conception et optimisation topologique des pièces pour la fabrication EBM,
- maitrise de la qualité́ des pièces fabriquées,
- développement d’une chaine numérique pour la fabrication additive,
- gestion et intégration des connaissances relatives aux procédés au cours du processus de conception.
La plateforme de fabrication additive métallique FABADD du laboratoire G-SCOP est intégrée au pôle S.mart Grenoble Alpes dans un objectif de mutualisation des moyens.
Cette plateforme permet actuellement des expérimentations sur 2 technologies de fabrication additive métallique : l'Electron Beam Melting (EBM) et le Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). Une troisième machine plus spécifiquement dédiée à la pédagogie peut également être mise à disposition, la FDM MIM Like.
Outre des machines permettant de produire des pièces en utilisant ces technologies, la plateforme offre les moyens d'effectuer des opérations de finition (polissage, usinage d'éprouvettes ...) et de contrôle dimensionnel sur les produits fabriqués. Elle constitue ainsi une chaine complète d'expérimentation de la fabrication additive. D'autres moyens sont en cours d'acquisition comme par exemple une machine 5 axes hybride additif laser fil/additif WAAM/usinage. Des moyens numériques de modélisation et de FAO (Esprit, ANSYS, Magics...) disponibles au sein de la plateforme TRICHOLOME du Pôle S.mart Grenoble Alpes, complètent les éléments matériels.
Les financements d’investissements viennent de différentes sources : Grenoble INP - UGA, l’institut CNRS INS2I, le Carnot Energie du futur, le Labex CEMAM, la Région Auvergne Rhône Alpes, la plateforme S.mart Grenoble Alpes.
Electron Beam Melting (EBM) et Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)
Pièces réalisées par fabrication additive métallique EBM et WAAM
Pièce optimisée pour la fabrication additive
La technologie de fusion par faisceau d’électrons (EBM) (Machine ARCAM)
Cet équipement acquis en 2012 est le premier implanté sur un site universitaire en France.
Cet investissement s’est fait dans le cadre d’un partenariat entre le Labex CEMAM (Centre d’Excellence sur les Matériaux Architecturés Multifonctionnels), le pôle S.mart Grenoble Alpes avec le soutien de Grenoble INP et de la région Auvergne Rhône Alpes.
Machine WAAM
Cet équipement est acquis en 2017 grâce aux investissements communs de la région Auvergne-Rhône-Alpes, de Grenoble INP, de S.mart et du laboratoire G-SCOP.
La cellule est constituée d’un poignet extérieur 2 axes et d’un robot 6 axes DX200 de Yaskawa sur lequel est monté une torche de soudage CMT de Fronius.
La technologie CMT (Cold Metal Transfer) est une technologie de soudage particulière, dérivée de la soudure à l’arc MIG/MAG, qui permet le dépôt d’un cordon de soudure avec une meilleure maitrise de la thermique et en limitant les projections.
Pièces réalisées en WAAM