Conception pour la Fabrication Additive : Méthodes et Outils pour la définition de pièces

La société Zodiac développe et fabrique des mécanismes pour l’aéronautique. Une préoccupation constante dans ce domaine aéronautique est l’allègement des masses transportées pour limiter la consommation en carburant. Cet allègement ne doit bien sûr pas se faire au détriment de la sécurité du vol. Les exigences fonctionnelles d’encombrement des pièces, de cinématique des mécanismes, de résistance aux efforts dans les différents cas de charge doivent être respectées. La fabrication additive permet d’envisager des formes de pièces qui n’étaient pas réalisables avec les procédés traditionnels. En organisant topologiquement la matière dans l’espace de manière optimisée au regard des conditions de charge, et dans la mesure où cette répartition de masse est réalisable par le procédé, on peut diminuer la masse des pièces tout en conservant des propriétés de résistance adéquates. Cette répartition de masse, et donc de volume, peut également conduire à des pièces au design original. La fabrication additive est donc une technologie d’avenir, un potentiel important qu’il est essentiel d’investiguer pour cette entreprise.

Les premiers travaux réalisés au laboratoire G-SCOP ont conduit à identifier les différents moyens de fabrication additive, leurs capacités et les contraintes associées à leur usage (Vayre et al., 2012). La mise en œuvre d’un procédé particulier, le procédé EBM (Electron Beam Melting), a permis : de mettre en évidence et de caractériser certains phénomènes propres à la fabrication et d’en déduire des préconisations ou règles pour les anticiper lors la conception (Vayre et al., 2013); de proposer une démarche pour intégrer les caractéristiques de ce procédé lors de la conception de pièces (Vayre, 2014). De nombreux autres travaux sont initiés à Grenoble à la suite de cette première étude, tant sur les matériaux, sur les caractéristiques du procédé que sur les méthodes et outils envisageables pour accompagner la démarche de conception pour ce type de fabrication. Des compétences sont donc disponibles et en développement sur la conception pour une fabrication de type additive.

Doctorante : Élodie MORRETTON
Université Grenoble-Alpes, 2015
Directeurs de thèse : François VILLENEUVE, Frédéric VIGNAT

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