Trophée : Meilleure Pièce
BV Proto - France
Fabrication directe par fusion laser sélective d'une pièce complexe en bronze

Dassault Aviation a confié à BV Proto, jeune société spécialisée dans la fabrication directe de pièces métalliques, l’étude de faisabilité par fabrication additive d’une buse de désembuage pour le poste pilote du Rafale biplace, appelée « queue de carpe ». Fabriquée à 30 exemplaires par an, cette pièce de classe 3, était jusqu’alors réalisée en deux parties : partie supérieure en Kevlar, partie inférieure (bague) usinée en aluminium, puis l’ensemble était collé et protégé par oxydation anodique chromique et peint.

Avec son client, BV Proto a choisi de fabriquer la queue de carpe en alliage bronze, en couches de 20μm, sur sa machine de fusion laser sélective de poudres métalliques EOSINT M270. Le choix du positionnement de la pièce pour optimiser les supports de construction par couches successives et le nombre de pièces réalisées par fabrication, ainsi que la réalisation de supports en nid d’abeille pour assurer un bon maintien de la pièce pendant sa fabrication mais aussi pour assurer le transfert thermique vers le plateau de fabrication, ont été la clé de la réussite de cette fabrication. En effet, le travail de BV Proto à consister à trouver le bon compromis pour optimiser à la fois le temps de fabrication et de finition des pièces afin de garantir des surfaces fonctionnelles propres, tout en fusionnant un maximum de pièces dans une même fabrication, bref : à définir une stratégie de fabrication visant à réduire au maximum le nombres de surfaces fonctionnelles supportées.

Résultat : fabrication de 30 exemplaires en 10 jours contre 4 mois avec le procédé précédent, pour un coût réduit par deux et avec une meilleure précision dimensionnelle, de l’avis même du client.

Trophée : Meilleure Etude
Auckland University of Technology - New Zealand
The Spengler Cardiovascular Lab: a case study in Rapid Prototype as Design

Time to market is rapidly becoming the most critical factor to the development of hi-tech products. The majority of high tech products include mechanical, software and electronic sub-systems. Though many new rapid prototyping technologies are now available for the prototyping of these various sub-systems, it is the integration and management of the different prototyping areas that is often the key to project success. Design teams are expected to produce physical prototypes that demonstrate the working principles of the products they are designing within tight time-frames. The use of true concurrent engineering and the ‘rapid prototype as design’ (RPaD) methodology, combined with the ability to effectively integrate the many existing and emerging virtual and physical rapid prototyping technologies into the development process increases the potential of producing new high technology products in shorter timeframes. The case study of the Spengler Cardiovascular Lab presents a technologically complex project involving a variety of technologies, including electronic, physical, mechanical, and software prototyping. This product was developed for the French medical instruments manufacturer, Spengler, by a collaborative team working concurrently in three countries. The product was developed to a production ready stage in less than five months through the tightly integrated use of RPaD, concurrent engineering and virtual and physical rapid prototyping that allowed for a fast reiterative design approach and a short product development cycle.

Trophée : Meilleure Application de Fabrication Directe
AGTX Rapid Prototyping - France
Qualification du procédé de fabrication directe par frittage de poudre pour le secteur aéronautique

L’aventure AGTX a commencé voilà presque 4 ans par l’acquisition d’une machine de frittage de poudre EOSINT P700. Aujourd’hui, son parc machines est composé de trois EOSINT P700 dont une P730 ainsi qu’une P350 d’EOS et d’une machine Vantage SE de Stratasys.
En effet, pour un certain type de pièces réalisées en composite et qui font appel à un outillage, un drapage, un cycle d’étuvage et de finition, pourquoi ne pas obtenir ces pièces en fabrication directe ? Telle était la question du départ.
Des premiers essais sur des protecteurs puis rapidement sur des tubulures, en poudre ignifugée, ont permis de démontrer la véracité du process.
Après une année de tests et de développement en collaboration avec les sociétés Dassault Aviation et EOS, AGTX vient d’obtenir la qualification du procédé de fabrication directe pour l’aviation civile et militaire. A partir des définitions numériques Catia fournies par Dassault Aviation, AGTX fabrique des séries de pièces. On passe ici de la fabrication de prototype à la production de séries de pièces bonnes matières. Cela a nécessité une démarche qualité et traçabilité de la part d’AGTX , c’est-à-dire le passage de prototypiste à celui de sous-traitant en production.
Force est de constater que la technologie permet d’obtenir des pièces en un temps record, d’évoluer à la demande, d’éviter l’outillage et la réalisation par méthode traditionnelle et de gagner ainsi en coût pièce sans dégrader l’exigence du client. Certes, cela nécessite une nouvelle méthode de conception des pièces mais permet d’amener de la technicité et de la complicité jusqu’ici incompatible avec d’autres méthodes d’obtention.

Trophée : Prix spécial du jury
IREPA LASER - France
Fabrication de composants mécaniques par Construction Laser Additive Directe (CLAD)

Le  micro-rechargement laser est un procédé de traitement de surface obtenu par projection laser de poudres métalliques qui permet l’élaboration de dépôts denses et de petites dimensions. Les dépôts réalisés offrant d’excellentes caractéristiques mécaniques, cette technique peut être employée pour la réalisation d’objets en 3D de petites dimensions par superposition de couches.
Une buse de micro-rechargement coaxiale a été développée afin de réaliser des parois fines (500-600µm) ou plus épaisses (1700µm) de manière omnidirectionnelle, à faible puissance (≈100W) à l’aide d’un laser à fibre.
A partir de résultats d’essais et d’outils de simulation numérique, le procédé a été optimisé et permet aujourd’hui la construction de petites pièces mécaniques avec un rendement de déposition atteignant 55%.
Parallèlement à ces développements, des travaux mettant en œuvre une buse basée sur le même principe, mais adaptée à la forte puissance a permis de valider la faisabilité du procédé pour la réalisation de pièces de plus grandes dimensions, notamment d’un point de vue technico-économique.
Ces moyens de fabrication directe de pièces par laser ont été présentés lors des AEFA’2008 sous la dénomination CLADTM pour Construction Laser Additive Directe.
Le jury a décidé de décerner un prix spécial à Irepa Laser de part leurs avancées dans cette technique de fabrication additive très prometteuse pour l’industrie. En effet, la gestion de différentes capacités de débit de poudre associée à la possibilité d’utiliser différentes poudres métalliques au cours d’un même cycle de fabrication ouvre la voie vers la fabrication multi-matériaux dans des conditions de productivité industrielle.

Crédit photos des remises de trophées : Ecole Centrale Paris.