Les assises 2017 Programme des conférences

8H30 – 9H00

CAFE ACCUEIL
/ Ouverture des STANDS

9H00 – 9H15

OUVERTURE OFFICIELLE PAR Georges Taillandier Président de L’AFPR
ALLOCUTION D’ACCUEIL PAR Hervé Biausser, Directeur de CentraleSupélec
PRESENTATION GENERALE DE LA CONFERENCE : Alain Bernard, Vice-Président de l’AFPR – Chairman de la conférence
En présence de Philippe VANNEROT – Vice-Président de l’AFPR

SALLE 1

SESSION 1- 9H15 – 12H15  - KEYNOTE SESSION

CHAIRMAN :  Alain BERNARD – Vice-Président de l’AFPR

9H15 –9H45

German ESTEBAN MUNOZ – Commission Européenne

European roadmap and strategy in the field of
Additive Manufacturing

9H45 – 10H15

Prof. Qiang HUANG – Université de Californie du Sud – Los Angeles

Geometric Shape Accuracy Control for Additive Manufacturing Through Machine Learning

10H15 – 10H45

Catherine LUBINEAU – UNM

Une activité de normalisation en expansion : 16 groupes de travail ISO/ASTM, 12 groupes au plan français

L’UNM (Bureau de normalisation par délégation d’AFNOR) a en charge la commission de normalisation UNM 920 « Fabrication additive » qui élabore les normes françaises du domaine et qui représente la France au sein des comités européen et international.

L'activité de normalisation en
fabrication additive se développe de plus en plus. Depuis 2010, les bases ont été posées et de plus en plus de groupes travaillent aux niveaux ISO et ASTM sur des sujets tels que les essais non destructifs, les exigences de qualité, la caractérisation des poudres métalliques. Une activité commune ISO, ASTM et
CEN.

Au plan français, l’activité s’intensifie également avec la création de plusieurs groupes ad’hoc sur des thèmes comme les équipements sous pression ou la sécurité.

La présentation aura pour but de faire un état des lieux des publications et travaux en cours.

10H45 – 11H15

PAUSE CAFE  --  STANDS

11H15 – 11H45

Jean Claude ANDRE –  CNRS   -   Alain Bernard – ECN/LS2N

Les futurs de la Fabrication Additive à l’aune de défis et contraintes

Dans les faits, il n’y a probablement pas de création
scientifique sans la coopération d’un principe de profusion et de liberté,
d’imagination et de désordre relativement aux « règles reçues » et de
principes rigoureux, de méthodes, de mise en ordre réglée, de critique, de
validation robuste. Les deux modes semblent nécessaires et, naturellement,
doivent « travailler » de concert, ce qui peut limiter l’efficience d’une
stratégie trop fermée et induire des injonctions paradoxales de
fonctionnement « harmonieux » de la recherche.

Depuis le premier brevet en 1984 en
stéréo-lithographie, le monde a profondément changé et des tendances lourdes
menacent l’accord social (partiel) dans lequel les Français vivaient à la fin
des trente glorieuses. S’il en est ainsi pour la société confrontée à des difficultés
interdépendantes nombreuses, le monde de l’innovation ne pourra sans doute
plus continuer longtemps à fonctionner comme par le passé, juste avec des
transformations insidieuses, sans ruptures franches, parce qu’incrémentales.
De plus, on sait maintenant que la France ne peut plus tout couvrir en termes
de recherche scientifique, ce qui impose des choix, certes difficiles, pour
maintenir son excellence, sa pertinence et son rôle d’interface active entre
la science, la technologie et la société et ainsi pour satisfaire par la
science au besoin de nouveauté nécessaire à la Société. L’impression 3D
n’échappera pas, sauf si des efforts sont à faire, à cette règle générale.

Dans la démarche prospective,
il s'agit bien d'objectiver une idée qui est en rupture (partielle) avec ce
qui est acquis pour introduire des dimensions nouvelles et qui doit entraîner
des effets nouveaux, inattendus. C'est bien sur cette base qu'émergent les
innovations qui, dans notre contexte, induisent un cycle qui ne peut être facilement
rompu. Cependant, une analyse prospective montre l’émergence de quatre
scénarios possibles pour le futur, définis ci-après :

·        Scénario 1 « inertiel »
inscrit dans la continuité, dans le « Business As Usual » ;

·        Scénario 2 « société enclavée » associée à un accroissement des tensions entre nations et à
l'intérieur des pays ;

·        Scénario 3 « société sobre »  et développement durable « doux » ;

·        Scénario 4 « société « écologiste intégriste » ».

Après avoir rappelé les défis
du futur, les évolutions de la fabrication additive sont passées au crible de
ces différents scénarios. Quel que soit la tendance sociétale qui se
développera, il y a une place pour le développement de la technologie. Ce
sont ces différents éléments qui seront discutés lors des assises 2017.

11H45 – 12H15

Géorgie
COURTOIS – Cabinet De Gaulle – Fleurance & Associés

Enjeux juridiques de l’impression 3D

Le
développement de l’impression 3D a bouleversé la conception et est en passe
de bouleverser les modèles de production du futur. Cette technologie qui se
découvre une seconde jeunesse requiert une réflexion pragmatique et
prospective sur les enjeux juridiques à venir tant en propriété
intellectuelle qu’en droit de la responsabilité.

12H15 – 13H30

PAUSE DEJEUNER

SALLE 1

13H30 – 14H00

Myriam ORQUERA – Université TOULON

Méthodologie de conception d’un système mécanique pour la fabrication additive

Grâce aux libertés offertes par la fabrication additive (FA), les règles de conception évoluent
pour aboutir à des pièces plus légères et plus rigides avec des formes
vraiment plus complexes que celles pouvant être obtenues par des procédés
conventionnels. Dans le monde entier, de nouveaux outils d’aide à la
conception sont développés, regroupés sous la dénomination "Design for
Additive Manufacturing" (DfAM).

Cependant, la plupart des méthodes suggérées dans la littérature restent concentrées sur la
conception d’une seule pièce et n’ont pas une vision « conception système ».
De plus, les optimisations sont principalement limitées pour réduire la masse
ou le nombre de pièces, et plus rarement pour ajouter ou améliorer des
fonctions, des caractéristiques mécaniques.

Dans cette étude, une nouvelle approche est proposée pour réaliser une optimisation
multifonctionnelle et multicritère d'un système mécanique.

Une méthodologie est d'abord proposée afin d'améliorer un mécanisme en utilisant toutes les
opportunités de la FA. Ensuite, pour quantifier les améliorations d'un
système optimisé, un nouvel indicateur de conception nommé "Functional Improvement Rate" (FIR) est défini.

Enfin, une étude de cas, appliquée à un moteur à air comprimé, est présentée pour démontrer la pertinence de la méthodologie
et du FIR. La conception adaptée à la fabrication traditionnelle est comparée
à une conception optimisée pièce par pièce puis à une conception optimisée
multifonctionnelle, ces deux dernières étant adaptées à la fabrication
additive.

14H00 – 14H30

Julien BAJOLET – Jean Christophe BORNEAT – IPC

Optimisation de mors de tournage grâce à la fabrication additive métallique

RENAULT rencontre des problèmes de non-conformité dans
l'usinage de ces disques de frein. Le problème provient du délestage des mors
qui tournent à 2400Tr/mn et contraint RENAULT à augmenter la force de serrage
sur la pièce ce qui la déforme lors du desserrage. Ce délestage est dû à la
masse des mors (1.7 kg) qui entraîne une augmentation de la force centrifuge.
IPC a travaillé en collaboration avec Renault et SMW (fabricant de montages d'usinage)
pour optimiser la conception des mors. Des optimisations topologiques ont
permis de reconcevoir les mors et le système d'accroche avec le mandrin. La
fabrication additive a permis de fabriquer des mors avec un design impossible
à réaliser avec des procédés de fabrication conventionnels. Après reconception, la masse des mors est passée de 1.7 kg à
0.94 kg. Lors des essais en « conditions réelles », la diminution
de la masse des mors a permis de réduire le délestage de 70% à 41%. Les
défauts d'usinage (planéité et circularité) des disques ont alors été divisés
par 2.5.

14H30 - 15H00

Daniel PYZAK – DASSAULT SYSTEMES

«Cognitive Augmented Design » : la révolution dans le domaine de la conception produit

Dans cette session, vous aurez un aperçu de 3DEXPERIENCE CATIA pour la conception de
pièces optimisées en fonction d’une cible d’allègement par exemple, et
produite en fabrication additive. Plusieurs cas d’études seront détaillées
avec retour d’expérience / bénéfices associés.

15H00 - 15H30

Emilien GOETZ – ALTAIR

Comment débloquer les limites des procédés
traditionnels grâce à la fabrication additive et les technologies de
simulation numérique

On ne dénombre plus la quantité d’exemples issus de tous les milieux industriels
montrant l’intérêt de la fabrication additive dans les gains de performances
(raideurs, vibratoire, thermique, etc) et dans la
réduction de masse. En effet la fabrication additive permet une flexibilité
de forme qui remet en cause la plupart des conceptions existantes de
produits, qui sont très contraintes par les process.

Mais la fabrication de pièces directement en fabrication additive rencontre néanmoins
encore des limitations (lenteur du processus, caractéristiques mécaniques
finales des pièces imprimées moins bien maitrisées, etc).

Notre exposé s’appuiera sur des applications industrielles originales, qui visent à
améliorer le potentiel des procédés traditionnels grâce à la fabrication
additive.

En particulier, nous nous intéresserons à l’intérêt des couplages entre
fabrication additive et fonderie ou encore fabrication additive et
injection plastique et nous détailleront les filières numériques sur
lesquelles ces couplages reposent.

SALLE 2

13H30 – 15H30 - SESSION  «organisation et intégration métiers»

Chairman :

13H30 – 14H00

Clément MOREAU – SCULPTEO

Les challenges  d’organisation
d’une usine de fabrication additive : chaine numérique : amont et aval

Passer du prototypage à une réelle organisation de
production (et donc d’Usine) est un souhait de nombreux acteurs de la fabrication
additive, nouveaux ou anciens. Pourtant, les challenges ne sont pas simples,
et si ils ne sont pas traités correctement ils
empêchent les business de se développer.

Dans cette présentation, Clément Moreau, CEO et
Cofondateur de Sculpteo, livre son point de vue sur
les problèmes et les solutions trouvées par Sculpteo.

Dans la fabrication additive, plus encore qu’ailleurs,
l’organisation industrielle passe aussi par une organisation digitale, des
outils informatiques performants et spécialisés. Sculpteo a développé pour ses propres besoins une solution innovante de gestion de la
chaine numérique, qui simplifie l’organisation amont et aval de la chaine de
production de fabrication additive.

Réparation
et validation de fichiers 3D, optimisation de rendement des machines,
traçabilité, gestion des post-procédés, mise à jour des projets clients et
transparence entre les différents services … autant de thèmes qu’une suite
logicielle fabrication additive doit régler.

14H00 – 14H30

Louis-Romain JOLY – SNCF - Claude BARLIER –David DE GIUSEPPE, Denis CUNIN - CIRTES

Fabrication Additive et supply chain : premiers résultats d’une étude approfondie pour la maintenance ferroviaire

L’un des cas d’usage fréquemment cité de la fabrication additive est la fourniture
de pièces de rechange. SNCF a décidé de creuser ce cas d’usage avec le
soutien du CIRTES.

On parle globalement de fabrication additive mais ce sont en fait de nombreuses
technologies et de nombreuses variantes qui peuvent être mises en œuvre.
Etant donné la nature des pièces de rechange ferroviaire, nous avons fait le
choix de focaliser notre étude sur les pièces métalliques. L’objectif est de
reproduire une pièce fonctionnelle (et pas seulement une pièce near to shape) au plus proche
de l’identique et ce dans un délai court (nous visons une semaine). Des
changements de matériaux et de légers changements de formes sont admis.

Après une analyse des technologies aujourd’hui disponibles et de la typologie des
pièces d’un catalogue de 300 références (pièces métalliques pré-identifiées
comme étant fabricables en filière rapide), nous avons retenu 8 filières de
production rapide. A ce stade, nous parlons de filière et non plus de procédé
de fabrication additive car dans la très grande majorité des cas, le procédé
de FA n’est pas apte aujourd’hui à produire seul les pièces fonctionnelles.
Le procédé SLM et l’usinage constitue donc par exemple une filière « SLM
+ usinage ». Nous nous sommes intéressés tant à des filières directes
qui permettent, sur base de SLM ou de stratoconception directe métal de produire la pièce de rechange qu’à des filières indirectes
dans laquelle la FA est utilisée pour produire plus rapidement un outillage
(souvent de fonderie) plutôt que la pièce elle-même.

Sur deux axes (nos 300 pièces d’une part et nos huit filières d’autre part) nous
avons donc établi une matrice de faisabilité à cinq niveaux (niveau un :
filière très adaptée à la pièce à produire au niveau cinq :
impossibilité technique de réalisation de la pièce au moyen du procédé). Ce
travail nous a conduits à établir un dictionnaire de règles pour justifier
nos choix.

A l’issue de ce travail, nous sommes donc en mesure de déterminer la ou les
filières les plus à même, du point de vue technique, de produire nos pièces.
Nous ambitionnions d’établir parallèlement une vision économique du sujet
(coûts de production). N’ayant pas pu établir de modèles simples basés sur un
nombre restreint de données (nous ne disposions pas par exemple de CAO 3D de
l’ensemble de nos pièces) nous avons sur une base réduite comparé les
procédés du point de vue du délai et du coût de fabrication.

Parallèlement,
nous avons produit quelques pièces à l’aide des différents procédés afin de
lever certaines interrogations, de révéler d’éventuels points durs et d’engranger
des données technico-économiques.

Nous sommes en train de finaliser nos conclusions mais en voici quelques-unes qui
ne devraient plus évoluer et que nous partagerons :

-     l’usinage reste un moyen de production incontournable

-     c’est parfois la difficulté des usinages de finition ou la spécificité des moyens
d’usinage de finition à mettre en œuvre qui exclut certaines pièces (les
engrenages, les pièces cannelées…)

-     le fait d’avoir recourt à une seule filière permet (si on la choisit bien) de
traiter 50% du catalogue de pièces, mais parfois au prix d’une certaine prise
de risque (environ 30% des cas)

-     au-delà de trois filières, nous n’augmentons plus de façon significative le nombre de
pièces fabricables (mais on peut légèrement optimiser les coûts et les
délais). La seule façon de progresser sur cet indicateur du nombre de pièces
fabricables est d’imaginer des filières pour des marchés de niche (par
exemple les pièces mécano-soudées de grandes dimensions). Autrement
dit : une filière c’est bien, trois filières c’est mieux, quatre
filières c’est déjà un peu trop sauf si la dernière est très spécialisée.

-      Si le SLM est relativement polyvalent (mais sans être optimal), et sans aller
sur le terrain de la santé matière, il paye sa relative lenteur (surtout en
production et en post-traitement) et ses coûts de fabrication qui restent
élevés

-      Les méthodes indirectes sur base de fonderie rapide apportent une certaine
sécurité sur la santé métallurgique des pièces (tout en excluant certaines
applications – pièces de forge notamment) et se justifient économiquement
(sans surprise) dès lors que l’on produit de petites séries

-     Certains procédés, comme la stratoconception matériaux
tendres, peuvent être utilisés en double effet : d’un part pour produire
des modèles de fonderie (permanents ou non) et d’autre part pour produire
rapidement des montages d’usinage à façon pour la finition des pièces

-     La fabrication de pièces de grandes dimensions à hautes caractéristiques est
assez mal couverte. Si la stratoconception directe
métal est une filière crédible pour ces applications (la seule ?), des
développements restent nécessaires (développement de moyens de soudure par
diffusion, preuve de l’innocuité des assemblés vissés, de la tenue des
soudures…)

Fort de cette expérience, SNCF élargit aujourd’hui ces travaux à un porte-feuille de pièces d’un autre domaine technique.

14H30 – 15H00

Jinhua XIAO – UTC - Nabil ANWER– ENS Paris Saclay –
Alexandre DURUPT, Julien LE DIGOU and Benoît EYNARD - UTC

Investigation on STEP-based product models and manufacturing process management for
additive manufacturing

Additive manufacturing
(AM) technologies have great potential benefits for industrial manufacturing
product with low-volume, functionality and complexity. Due to the increasing
functionality and complexity of AM system, it is urgent to share product more
related information with enough common vocabularies and interoperability
methods. ISO 10303 (STEP) defines a new interface for exchange of information
between computer-aided technologies, which has more compatibility for
covering a wide range of AM product lifecycle stages. For mechanical parts,
the description of product data has been standardized by STEP in forms of
exchangeable files, application programming interfaces and database
implementations. Although AM technology has great promise, most of barriers
and challenges of data representation and management need be urgently solved,
i.e.: geometric data interoperability and standards. In addition, data
interoperability between different CAD systems and from design to
manufacturing has largely depended on STEP-based formats. The information
requirements to map the available STEP-based resources, including generic
resources, integrated resources, description methods, implementation method
and application protocols (APs), have represented the data exchange of AM
covering geometry and topology information (STEP Part 42), material
information (STEP part 45), tolerancing information (STEP Part 47), product
and manufacturing information (STEP AP242), tessellation information (STEP
AP242), Slice information (STEP IRs), process plan (STEP AP224),
manufacturing and post-processing (STEP AP238) etc. The AM STEP-based data
model has proposed to represent well-defined product lifecycle management
(PLM) including product, process and resource. Product information includes
any product-related information from specification, geometry information, to
product testing parameters, which involves geometric and tolerancing model,
PMI and material information model. Process information includes process plan
and process operation, which includes the concrete steps: build orientation,
support structure, slicing, scanning path. Resource information is further
classified into equipment, personnel and software tools in entire AM process.
Moreover, manufacturing process management combines with STEP-NC, MANDATE and
ISO 18288 standards to extend STEP standards for AM, which will push forward
the integration and standardisation of hybrid
manufacturing process.

15H00 – 15H30

15H30 – 16H00

PAUSE CAFE  --  STANDS

SALLE 1 

 16H00 – 19H00   -  SESSION  «Simulation pour la Fabrication Additive»

Chairmen : Benoit VERQUIN - CETIM – Nicolas GARDAN -
DINCCS

16H00 – 16H30

MULTISTATION

Fabrication Additive non Métal une approche nouvelle pour mieux valider et satisfaire le besoin client

16H30 – 17H00

Arnaud BOUGARD – ESI

Modeling of Powder Bed Manufacturing Defects

Powder bed additive manufacturing process offers unmatched capabilities. However, achieving the
desired quality of the material is however hampered by many potential
defects. Most of them can be numerically studied using a dedicated multiscale
and multiphysics modelling platform. The used models
are briefly introduced and the its ability to capture multiple defects is
illustrated.

17H00 – 17H30

Laurent D’ALVISE – GEONX - Erin KOMI, Petteri KOKKONEN – VTT - Adhish MAJUMDAR - GEONX

Numerical Simulation of the Selective Laser Melting Process to Support Defect Tolerant Design

The numerical simulation of the SLM process allows to predict thermal and
residual stresses, as well as distortions, early in the design phase. Based
on a multi-scale modelling approach, the simulation using Virfac®
AM is capable of accounting for the laser parameters, the scanning pattern,
and the complex geometrical and environmental conditions, to estimate the
residual distortions and stresses. This article describes the application of
this methodology to an industrial part printed by VTT for evaluating the risk
of manufacturing defects. An experimental validation is also presented.

17H30 – 18H00

Lucas REYES – MULTISTATION/3D SIM

Cas d'application de l'outil de simulation du procédé SLM avec la solution 3DSIM

18H00 – 18H30

Mathieu PERENNOU - MSC / SIMUFACT

Essais et validation de procédés de fabrication additive fusion laser sur lit de poudre :
une approche par la simulation numérique pragmatique orientée métier

La technologie SLM est la technologie la plus répandue aujourd'hui dans
la fabrication additive métallique. Cependant, la relative nouveauté de ce
procédé se traduit entre autres par un manque de maitrise des procédés et de
ses nombreux paramètres, tant au niveau de la matière que de la machine.

Si on ajoute à cela des temps et des coûts de fabrication encore très
importants, l'approche virtuelle de la mise au point des gammes de
fabrication 3D par la simulation numérique se présente comme une perspective
très attirante.

Nous nous proposons ici de vous présenter une approche pragmatique et
orientée de la simulation numérique de la gamme complète de fabrication
additive par procédé SLM, incluant l'impression 3D au traitement HIP final.

18H30 – 19H00

Daniel PYZAK - DASSAULT SYSTEMES

Optimiser la fabrication additive en simulant le procédé de fabrication

Les procédés de fabrication additive sont encore relativement
complexes à maîtriser (bain de poudre, déposition d’énergie…) et le gros défi
des industriels c’est bien d’obtenir la pièce bonne dès la première
impression.

Pour pouvoir minimiser le risque, Dassault Systèmes a mis sur le
marché des solutions dédiées à la fabrication additive qui vont du design, à
la préparation de la machine mais jusqu’à la simulation (transfert thermique,
contraintes résiduelles, prédiction de la déformation) à la fois pour les
polymères et les métaux.

Cette présentation se focalisera sur l’aspect Simulation en montrant
quelques exemples de la 3DEXPERIENCE plate-forme de DS en action.

8H00 –
8H30

CAFE ACCUEIL
– OUVERTURE DES STANDS

SALLE 1

8H30 – 13H00
– SESSION «Les dernières avancées de la Fabrication Additive dans le domaine
de la construction et du BTP »

Chairman : Benoît FURET Université de
Nantes-Laboratoire LS2N

Philippe
MARIN Animateur du Programme PRINTARCH et Enseignant/Chercheur en
Architecture Université de Grenoble

8H30 -9H00

Sébastien GARNIER - Université
de Nantes/IUTN/Laboratoire LS2N

Recensement  des différents projets actuels dans le
monde sur l’impression 3D pour la construction

9H00 – 9H30

Alain GUILLEN - XTREEE

Xtreee la Start Up de référence en
France sur l’impression 3D pour la construction

9H30 – 10H00

Bruno LINEATE – BOUYGUES - CONSTRUCTION
Fabrication Additive : les attentes d’un grand Groupe

La fabrication additive gagne se déploie dans de nombreux secteurs industriels.
Le BTP aussi se lance depuis plusieurs années dans des expérimentations de plus en plus ambitieuses.
Si à terme la fabrication additive permet couramment la construction additive, gageons qu'elle nous offre des progrès décisifs sur :
- la sécurité et l'ergonomie,
- la liberté architecturale et la performance structurelle,
- l'accessibilité au plus grand nombre...

10H00 – 10H30

Vivien ESNAULT – LAFARGE HOLCIM

La maitrise des matériaux de
construction : une obligation pendant quelques heures au moment de
l’impression 3D mais aussi pour les 100 années de vie du bâtiment…

10H30 – 11H00

PAUSE CAFE ET
STANDS

11H00 – 11H30

Florent LYON - CSTB
Les dernières avancées de la Fabrication Additive dans le domaine de la construction et du BTP

11H30 – 12H00

Philippe POULLAIN - Université de Nantes/IUTSN/Laboratoire GeM
Batiprint3D : Une solution d’impression 3D robotisée combinant Structure et Isolation

La fabrication additive grande dimension appliquée à la construction des bâtiments suscite un engouement croissant depuis quelques années auprès de la communauté universitaire, des entreprises de construction et des maîtres d'ouvrage publics ou privés. Parmi les techniques d'impression 3D pour le bâtiment, beaucoup sont basées sur le dépôt d'un matériau à base cimentaire. L'utilisation de ce type de matériau nécessite une formulation spécifique conférant au matériau des propriétés rhéologiques adaptées au procédé d'impression 3D. Via le projet Batiprint3D et sa concrétisation Yhnova, nous proposons une méthode de fabrication additive grande dimension basée sur le dépôt d'une paroi à trois couches composée de deux couches de mousse de polyuréthane faisant office de coffrage pour une troisième couche de béton. L'intérêt de la technique est de réaliser en même temps la partie structurelle du bâtiment et son isolation puisque le coffrage est ensuite laissé en place. Outre l'avantage d'une réalisation simultanée de la structure et de l'isolation, Batiprint3D ne nécessite pas l'utilisation de bétons finement formulés."

12H00 – 12H30

Nathalie LABONNOTE - SINTEF, Dep.
Architecture, Building Materials and Constructions, Norway

L’avenir de la construction par
fabrication additive: le développement durable.

L'impression 3D et la digitalisation jouent tous deux un rôle
important dans la conception de constructions innovantes et durables. Mais de
nouveaux outils logiciels sont nécessaires pour supporter la prise de
décision. Ces outils doivent intégrer une sélection de procédés, de
contraintes, et de critères de performance, pertinents pour tous les acteurs
impliqués dans le processus de construction. Cette présentation discutera les
défis actuels ainsi que les opportunités futures.

12H30 – 13H00

DISCUSSION / ECHANGES

SALLE 2

8H30 – 13H05  - SESSION  «Contrôle en Fabrication Additive»

Chairman :
Anne Françoise OBATON - LNE

8H30 –9h00

Pascal DARGENT, Quentin GRIMAL - LIB-UPMC-CNRS-INSERM

La Spectroscopie de Résonance Ultrasonore (RUS) - Potentialités et développements pour la caractérisation des matériaux en F.A.

Les méthodes d'analyse modale sont des méthodes d'investigation du "modèle dynamique" des structures.
Extrapolées aux fréquences ultrasonores (> 20 kHz), elles permettent de caractériser les paramètres d'élasticité d'un échantillon de matière, de géométrie connue (parallélépipède, cylindre, sphère, diapason, ...) et de petite taille (quelques mm).
Un tel échantillon, produit en F.A. en même temps que la pièce, permet de vérifier de-facto l'élasticité du matériau."

9h00 – 9h30

Rémi GIRAUD- ERASTEEL

Contrôle poudre

Revue des paramètres prépondérants des poudres de FA retenues dans le cadre de la future ISO-ASTM 52907.
En supplément, quelques pistes de réflexion concernant des essais non standardisés mais pertinents pour la FA.
Quelques pistes de réflexion concernant des essais non standardisés mais pertinents pour la F.A.

9h30 – 10h00

Anne-Françoise OBATON – Charles CAYRON - LNE

Contrôle pièces

Inventaire de méthodes de contrôle non-destructif (CND) volumétriques pour caractériser des pièces complexes réalisées en fabrication additive (tomographie à rayons X, spectrométrie et tomographie térahertz, ultrasons C-Scan, pesée hydrostatique, pycnométrie à gaz). Présentation des avantages et des limitations de chaque technique.

10h-10h30

Célia MILLION - CEA

Contrôle en ligne

Si l'impression 3D à destination du grand public connait un net ralentissement depuis 2015, la fabrication additive (FA) pour l'industrie poursuit sa forte croissance ; notamment dans les secteurs de l'outillage (moules), de l'aéronautique et du spatial, ou de la course automobile. Dans ces applications, la FA se distingue dans la production de pièces de haute complexité et en petite série. Plusieurs verrous technologiques et scientifiques retardent cependant sa plus large diffusion. L'un des principaux défis concerne le développement de méthodologies de contrôle et d'assurance qualité permettant de garantir la fiabilité des pièces produites. Le contrôle en ligne de la fabrication additive s'inscrit donc comme un élément clé de la chaîne du procédé.
De nombreuses approches du contrôle en ligne sont aujourd'hui sur le marché ou en cours de développement. Le contrôle des paramètres machines et des paramètres environnementaux constituent le premier niveau de contrôle. Le second niveau est axé sur une inspection visuelle donnant des informations sur la dernière couche fabriquée ou sur les contraintes thermiques. L'inconvénient majeur de ces contrôles reste sans nul doute leur caractère surfacique, ne permettant pas de garantir l'intégrité de la pièce finie. Le CEA-List développe actuellement un dispositif de contrôle par ultrasons sans contact permettant un contrôle subsurfacique : les ultrasons laser. Nous présenterons donc un panorama des méthodes de contrôle en ligne existantes et plus particulièrement de la technique par ultrasons laser pour l'inspection du procédé de projection de matière sous énergie concentrée.

10H30 – 11H00

PAUSE CAFE  --  STANDS

11H00 – 11H30

Nathalie MAILLOL – IPC

 Contrôle qualité des pièces métalliques en FA

Les AEPR 2017 (27, 28 et 29 juin) seront l’occasion
pour IPC de présenter et promouvoir le projet européen MAESTRO (numéro de
Grant : 723826) qui porte sur la fabrication additive métallique. La
présentation se poursuivra par la présentation du travail réalisé jusqu’ici,
le projet ayant démarré en octobre 2016.

 L’un des principaux objectifs de MAESTRO est d’implémenter un système de contrôle pour
assurer la qualité de la production. Cet ensemble comprend :

·  le Powderbed : qui prend une photo avant et après
chaque remise en couche,

·   l’OT monitoring, une caméra infrarouge qui
permet de surveiller la température des pièces en cours de fabrication,

·  le monitoring mécanique composé de capteurs acoustique pour détecter les
fissures et des jauges de déformation pour déterminer les contraintes
résiduelles dans la plaque de fabrication,

·  le Melt Pool observe l’intensité du bain de fusion
renvoyée par le laser.

Pour démontrer les capacités de la plateforme MAESTRO,
4 démonstrateurs industriels de différents secteurs sont réalisés :
automobile, transport ferroviaire, aérospatial et électronique.

MAESTRO sera une plateforme ouverte à tous les
industriels de l’Union Européenne. La participation se fait à travers un
concours en proposant un démonstrateur.

11H30 – 12H00

Fatima JOUAY– Multistation

 La microtomographie : un élément clef de la FA métal

Multistation développe une offre de
services complémentaires à son activité de vente de solutions de fabrication additive , et ce tout au long de la supply-chain :
logiciels de design , caractérisation de poudres , contrôle…

Cette intervention
porte sur les techniques de validation des pièces produites en fabrication
additive métal.
La solution la plus répandue est celle du contrôle en cours de fabrication,
cependant la maîtrise parfaite de ce contrôle « in process » est très complexe et peu satisfaisante.
Notre exposé portera  sur la micro- tomographie numérique,
l’analyse de sa faisabilité, la sélection du bon outil et enfin
l’interprétation des résultats du scan.

12H00 – 12H30

Nabil ANWER, Luc MATHIEU – LURPA

Geometrical product specification challenges and opportunities in AM

1.      Additive Manufacturing (AM) has experienced
important changes during the last years in terms of impact on product design
and production. Quality assurance remains the main barrier for broader
adoption of AM processes. Recent roadmaps and industrial practices attest the
need to address the lack of process repeatability and high failure rates in
AM. The state of research literature and industrial practices reveal that new
AM Informatics, in-process monitoring, smart networked sensing, data
analytics, physical process modelling, part measurement and metrological
assessment are reported to reduce these barriers and achieve high
repeatability.

2.      Similarly to composite manufacturing, casting, forging and molding, there is a
need to develop AM process driven specification standards to include build
direction and location, layer thickness, support structures, heterogeneous
materials and scan direction. Furthermore, complex geometries with fuzzy
boundaries need different tolerances, and the produced shapes can be the
results of topology optimization that lead to new pattern of features
governed by product function and lattices for which it is required to specify
the shape and size of a unit cell.

3.      Standardization
of dimensioning and tolerancing methods, systems, and indications within
engineering product definition need to be developed for the purpose of
conformance verification using suitable calibrated measurement systems. The
characterization and tolerance evaluation through measurement of a part
shape, is critical for quality assurance in AM.  For external shape with freeform features,
optical dimensional metrology (fringe projection and laser scanning) are more
and more used for metal additive manufactured components. X-ray computed
tomography (XCT) is suitable for the measurement of complex internal features
that are inaccessible to other measurement tools. Surface texture measurement
and characterization for AM is another important issue. It causes problems
for optical instruments (high slop angles, multiple reflections and
shadowing) and the use of conventional filtering methods and line/areal
texture parameters are then questionable.

To support AM quality assurance and information flow throughout the
product lifecycle, digital-driven technologies are currently in use and rely
on CAD systems which has not been developed for AM purpose. Moreover, a
comprehensive geometric model for Additive Manufacturing that considers the
intricate link between Shape and Material is not mature yet.

This presentation will
discuss some of the shortcomings with the current specification and
verification approaches and standards as well as CAD technologies in Additive
Manufacturing and illustrate the current challenges and future prospects in
specification and verification for Additive Manufacturing.

12H30 – 13H00

Fabrice GOUSSU BOREAL 3D  -  Claude LEONETTI – TPSH

Caméra de contrôle temps réel des procédés en fabrication additive

Les caméras TCAM 128-65® et TCAM 640-2000® de TPSH sont des caméras infra-rouge dans la bande SWIR. Ce sont des caméras totalement autonomes permettent le contrôle temps réel des paramètres géométriques des bains de fusion (laser ou autre). Les deux références de caméra correspondent à des fréquences d'acquisition dédiées à des procédés de fabrication additive différents : DMD ou SLM. Le traitement d'images se fait dans la caméra et l'on peut ainsi synchroniser les caméras avec les paramètres machine.

Les caméras TPSH permettent de vérifier la conformité de la fabrication en temps réel, afin d'éviter un recours au contrôle CND de type (RX ou tomographie) après la fabrication de la pièce.

Notre solution brevetée permet de caractériser la surface du bain, sa conformité, l'écart type et l'étendu d'un type de défaut de façon automatique.

13H00 – 14H15

PAUSE DEJEUNER

SALLE 1

 14H15 – 16H20 SESSION  “Applications innovantes et post-traitements”

Chairman : Eric Baustert – Volume-e

14H15 –14H40

Eric BAUSTERT – Volum-e

Post traitements en Fabrication Additive : les pistes d'amélioration

14H40 – 15H05

G. ASPAR, B. GOUBAULT – Université Grenoble Alpes - O. LEBAIGUE – CEA LITEN

J-C.SOURIAU, G. SIMON, L. DI CIOCCIO– Université Grenoble Alpes - Y. BRECHET - CEA

3D PRINTING as a new packaging approach for MEMS and electronic devices

In order to answer to industrial
requirements and to withstand environment and functioning stresses,
electronic components such as MEMS, passives, or actives, have to be packaged
and encapsulated. State of the art packaging technologies such as lid
sealing, brazing and molding usually present shape limitations, material
issues and significant cost impact. Moreover, those technics have to be
defined at the beginning of the product design in order to fit with the whole
package and assembly process, without decreasing device performances.

In this paper, a new approach used to
build a specific packaging allowing flexibility, simplicity and cost
competitiveness is presented. Using the polymer additive manufacturing, more
usually known as 3D printing, we propose to build customized structures and
packages perfectly fitting with components dimensions and specifications.
This approach simplifies the packaging process by merging the steps of
package manufacturing, die encapsulation onto its substrate, and sealing.
Moreover, it permits to easily package and encapsulate components
off-the-shelf.

The objectives of this study is to
demonstrate the possible combinations between 3D printing technologies and
the microelectronic packaging. On one hand, 3D printing tools capabilities
have been evaluated thanks to a dedicated test vehicle, which allows us to
determine some important features such as minimum line space, minimum wall
thickness or maximum angles. To do so, we utilize two different 3D printing
technologies respectively called stereolithography and Fused Deposition Molding (FDM). The former is based on polymerization of
specifics UV-reactive resins. The latter is based on polymer wire fusion and
deposition onto a handler. Polymer material study and characterization will
be detailed. On the other hand, the adhesion strength between 3D printed
polymer materials and some different silicon substrates have been studied.
For packaging, purposes substrates of interest are of Si, Si with metal
layer, organic layer or silicon oxides.

Finally, polymer structures have been subjected to shear test in order
to measure the force required to delaminate or disassemble the polymer from
the substrate. Coupled with cross section and physicochemical analysis, the
impact of the contact area is underlined. First results has been obtained
demonstrating the capability of 3D printing as new packaging approach for
silicon based microelectronic or MEMS devices. This approach opens the scope
to new applications by simplifying the development phase to build new
products. Thanks to this approach and a specific test protocol, we are able
to define some design guidelines useful to optimize the adhesion between 3D
printed polymer structures and Si components.

15H05 – 15H30

Christophe ARBER – MISSLER - Claude BARLIER – CIRTES - Patrice TIBERI – MISSLER - Benoit DELEBECQUE - CIRTES

C-FAST - Conception pour la Fabrication Additive par Stratoconception® sous TopSolid®

Le projet C-FAST, « Conception pour la Fabrication
Additive par Stratoconception sous TopSolid », initié par l’éditeur de CFAO MISSLER
avec la SRC de R&D en Fabrication Additive CIRTES, a pour objectif le
développement d’une chaîne numérique unifiée et continue de conception et de
fabrication additive basée sur le procédé breveté de Stratoconception®,
entièrement robotisée et intégrée à TopSolid®.
Cette chaîne a pour ambition de permettre la fabrication de produits
personnalisés, fonctionnalisés, de grandes dimensions, en multi-matériaux.

C-FAST :

- propose la première chaîne numérique continue
intégrée et associative pour la conception et la fabrication simultanée de
pièces par Fabrication Additive, sans rupture, avec possibilité de
rétroaction et de révision du modèle numérique de départ : suppression du
format STL, travail directement en natif,

- facilite ainsi l’accès à la conception
fonctionnalisée, à la simulation multi physique, à l’optimisation topologique
et à la simulation de la Fabrication Additive,

- offre une intégration automatique de Fabrication
Additive par Stratoconception entièrement robotisée
sur de nouvelles stations dédiées ou par intégration sur le parc machines de stratoconception existant,

- permet la fabrication de pièces de grandes, voire de
très grandes tailles pour la réalisation de maquettes, d’outillages et de
pièces directes en multi-matériaux (bois, résines, plastiques et mousses).

En France, C-FAST vient d’être retenu dans le cadre de
l’appel à projet PIAVE « Industrie du Futur », piloté par le
Commissariat Général à l’Investissement (CGI) et opéré par Bpifrance.

15H30 – 15H55

BUFFARD Arnaud, Julien SIJOBERT – ENISE - Ludovic THIVILLON – DMA LASER - Robin LE GACQ, Xavier GOSTIAUX – VALLOUREC- Philippe
BERTRAND - ENISE

Etude de la faisabilité d’un
outillage hydroclean en FA 5 axes an travers du
procédé « dépôt de matière sous énergie concentrée visant l’obtention de
matériaux à gradient de fonction

Le but de nos travaux est de démontrer la faisabilité
et l’intérêt de la fabrication additive via le procédé « Dépôt de
Matière sous Energie Concentrée » de la partie active (filets et
goujures) d’un outillage Hydroclean®. L’ensemble du processus de fabrication a été
élaboré depuis un fichier CAO au format STEP (format d’échange standard). La
production a été réalisée en 3 matières : l’âme du système en 40 CrMo 4, le corps des parties fonctionnelles en APX4 et
leur surface extérieure et celle de la portée en STELLITE6™. Seules les
parties en APX4 et STELLITE6™ ont été fabriquées via le procédé DED.

Dans un premier temps, à partir d’un développement
spécifique dans une solution CAO et d’un couplage avec une solution FAO, nous
avons généré les trajectoires permettant de créer le corps de l’outillage.
Nous avons développé et mis en place une méthode semi-automatique pour
générer les différents programmes pour la fabrication, le but étant de
définir une méthode industrialisable rapidement avec les logiciels
actuellement disponibles sur le marché pour apporter une réponse rapide à un
marché naissant. A l’issue de cette première phase de fabrication, on a pu
constater, comme nous nous y attendions, l’influence de l’orientation de la
surface sur la qualité de la surface obtenue et sur la précision
dimensionnelle locale de la pièce ainsi produite. 15 couches d’APX4 ont été
déposées pour une épaisseur globale de 19.5 mm.

Après la fabrication de la partie massive de la vis en
APX4, nous avons déposé 3 couches de STELLITE6™ (soit environ 4 mm) en
extérieur et en vrai 5 axes. En effet, il est important que le revêtement
final soit déposé normalement à la surface extérieure de l’outillage Hydroclean®
afin de garantir une épaisseur constante de la couche quelques soit la
courbure locale de la pièce.

Nous avons ensuite effectué un contrôle dimensionnel de
la pièce en 3D, en comparant la pièce obtenue et le modèle CAO initial. Au
final, cela confirme nos premières observations à savoir que, en fonction de
l’orientation de la surface, la surépaisseur moyenne par rapport à la pièce
finale est maîtrisée et de l’ordre du millimètre alors que sur les surfaces
en contre-dépouille, le défaut de surépaisseur peut aller jusqu’à 6 mm,
notamment de par la formation de gouttelettes ou « gratons » sur
les faces. Lorsque les faces ne sont pas soumises à ce type de défaut, leur
géométrie permet d’envisager purement et simplement la suppression des
opérations de reprise en usinages des goujures. La nécessaire adaptation des
trajectoires pour corriger ces défauts doit donc être étudiée et fait l’objet
de travaux en cours.

Pour finir, nous avons procédé à l’usinage de
l’outillage revêtu et définit notamment des conditions de coupe pour
l’usinage de la STELLITE6™ en tournage dur aux chocs (compte-tenu de la
géométrie de l’outillage et notamment par la présence des goujures et de 6
filets).

En conclusion nous avons pu démontrer la pertinence du
procédé DED dans le cadre de la fabrication de géométries telles que celle de
l’outillage Hydroclean®
en apportant en plus une réponse en multi-matériaux directe. La rapidité de
mise en œuvre de la méthode déployée apporte un gain en termes de réactivité
et de flexibilité. Enfin, pour gagner en temps de production, la
structuration 5 axes des pièces aujourd’hui massive est l’objectif à
atteindre.

Chiffres Clé : APX4 12 kg - STELLITE6™ 7 kg - 13 heures de fabrication
additive via le procédé « Dépôt de Matière sous Energie
Concentrée »

15H55 – 16H20

Catherine SCHNEIDER-MAUNOURY, Laurent WEISS, Pascal LAHEURTE, Didier BOISSELIER – IREPA LASER

Fabrication de pièces à gradient de matériaux avec un alliage Ti6Al4V-Mo par procédé CLAD®

L’objectif des travaux présentés est la fabrication de
matériaux à gradient de fonction (FGM : Functionaly Graded Material) avec un
procédé par dépôt de poudres nommé CLAD® (Construction Laser Additive Direct).
Les FMGs sont des matériaux dont la composition
chimique, et donc les propriétés mécaniques et microstructurales, varie
graduellement selon une ou plusieurs directions. L’intérêt de tels matériaux
est la possibilité d’associer et de concentrer les avantages de deux
matériaux (ou plus) au sein d’une même pièce.

Les FGM sont réalisés en utilisant deux distributeurs
de poudre, chaque distributeur contenant un matériau différent. Après avoir
défini la composition chimique de chaque élément, les poudres sont mélangées
puis injectées sous le faisceau laser. La composition chimique peut être
ajustée couche par couche afin de créer un gradient de composition.
L’utilisation de deux distributeurs permet de fabriquer des alliages uniques
et sur mesure. L’un des objectifs de cette étude consiste en l’adaptation du
procédé pour allier des matériaux aux propriétés thermophysiques différentes telles que la température de fusion (1674°C pour le Ti6Al4V et
2617°C pour le Mo). Les paramètres du procédé doivent également être adaptés
pour fondre les deux matériaux sous le faisceau laser.

Différents murs à gradient de composition ont été
réalisés, allant du gradient le plus simple à un gradient plus complexe. La
composition chimique évolue de 100% Ti6Al4V au début de la construction pour
finir avec 100% Mo en haut du mur. Entre la première et la dernière couche,
le pourcentage de Ti6Al4V et de Mo augmente ou diminue de 50%, 25% ou 20%
entre chaque gradient.

Les murs réalisés ont été caractérisés avec différentes
méthodes afin de définir pour chaque gradient de composition : les
phases présentes (DRX), la teneur de chaque élément chimique (EDS), la
morphologie des grains et la texture cristallographique (EBSD), les
caractéristiques mécaniques (micro-dureté), et la répartition des éléments
(tomographie).

SALLE 2

14H15 – 16H15 – SESSION  “Constructeurs”

Chairman :

14H15 – 14H35

BeAM

14H35 – 14h55

PRODWAYS

14H55 – 15H15

ADDUP

15H15- 15H35

Frédéric VERLON – EOS

La fabrication Additive en mode production : les solutions d’EOS

15H35 – 15H55

Gulay BOZOKLU – STRATASYS

La
Fabrication Additive pour l’outillage de pièces composites

15H55 – 16H15

Denis HAMANT – KREOS

Multi Jet Fusion : Les possibilités la technologie d'impression HP

16H15 – 16H45

PAUSE CAFE --  STANDS

SALLE1

16H45 – 18H25  - SESSION  « Poudre pour la Fabrication Additive »

Chairman : Philippe BERTRAND - ENISE

16H45 – 17H10

Rémi GIRAUD – ERAMET
Elaboration et usage des poudres métalliques

17H10 – 17H35

Yoann DANLOS - UTBM

17H35 – 18H00

Philippe BERTRAND - ENISE

18H00 – 18H25

Jonathan FRECHARD – BeAM

Influence de la qualité de la poudre sur la déposition DED de l'alliage Inconel 718

LMD process has many advantages in part production repair and adding function.  Many studies show the impact of parameters on the deposition quality. This study will focus on the raw material quality and its influence on the parts that are produced. The raw material is the starting point for the transformation and creation of metal parts and its quality is essential to obtain parts with the good quality. Two powders produced with different techniques have been tested. This study will present the results of observation of the powder quality. Then parts made with the two powders are compared. The study will then try to establish a link between powder quality and parts quality. A specific attention has been paid to others parameters and their influence on the part quality to be sure that the observed defects comes from powder and not from these other parameters.

SALLE 1

18H25 – 19H30 – SESSION  “ARS MATHEMATICA”

Chairman : Christian LAVIGNE

18H25 – 18H45

Keith BROWN

Object and form, surface and image, in 3D printed fine art sculpture

The combination of computer modeling, colour, photorealistic imagery, and 3D print, opens pathways to explore new methodologies for the creation of objects that could not be conceived of or made manifest by traditional means. Recent research investigates the application of colour and image to either disrupt and/or reinforce relationships between 2D and 3D form. The focus of my digital sculpture lies mainly with the exploration, discovery, and realization of new three dimensional forms, and deals largely with ‐ the appropriateness of medium in relation to concept, material and process.

18h45 – 19h05

Mary VISSER

Think, Connect and Create, How liberal arts universities are using 3D printing as an
educational medium for presenting connections across disciplines

Sculptors have been using and experimenting with 3D
printing since its inception. In the article “Fluid Borders” noted critic and
art historian Christiane Paul defines the 1990’s as the decade when
digital/virtual computer generated sculpture comes into its own. It is in this
decade that Paul makes note of the expanding dialog and the international
recognition of INTERSCULPT, a biennial digital sculpture exhibition and symposium.
What we see now is the expansion of curriculum in all disciplines to include
3D printing as aneducational tool to make connections  across disciplines.

Fifteen years later, as I organized my university's
37th Brown symposium on 3D Printing across the Fine Arts and Sciences, I am
still amazed to see how this process has progressed to become an important
educational tool. No longer limited to the sciences and sculptors, 3D
printing is being used within the liberal arts setting to teach students that
there are new avenues to creative thinking, problem solving and research
within and across disciplines. At Southwestern University this change has
resulted in 3D printing being implemented as a supportive methodology. It is
specifically the trans physical aspect of the cyber environment that provides
new possibilities and radically changes traditional modes of thinking about
solutions from one of single discipline based to crossing disciplines.

Educators are now discovering ways to connect
different disciplines by using 3D printing which opens up one's concepts
about how ideas can be made real. Just as artists did using this new medium
3D printing has already expanded the concept of space from real to virtual
and the form from observations of the physical world to visualizing numerical
data. Now other disciplines in the humanities are using 3D printing to teach
their students to think across disciplines. Like these artists our students
are stepping out of the artificial boundaries of a single discipline and are
asking questions about the way they view the world of ideas. Just as the
artists Andrew Werby and Joshua Harker experiment
with the illusions of surface imagery upon the human mind now students in
philosophy, biology, and psychology are using 3D printing processes to
physically test their theories. Not only is this technology reshaping ideas
about making, but it is also changing our understanding of the world around
us. Just as the artists Robert Smith bio printed living sculptures from his
own cells, and the sculptor Van Ness fractured organic forms into hard edge geometries
we see our students learning how to fracture ideas and reconnect solutions across
various disciplines. In other words to think, create, and connect ideas. 3D
printing processes allowed artists to explore new regions of sculptural ideas
in ways that artists could not do before the invention of the 3D Printer. Now
this process offers traditional academic disciplines the same opportunities
for their students to learn by crossing disciplines.

19h05 – 19h30

Christian LAVIGNE

Une brève présentation d'ARS MATHEMATICA, et du livre à paraître :

"CYBERSCULPTURE – Mythologie et Histoire de la Sculpture et de ses Machines"

En 2018, l'association ARS
MATHEMATICA fêtera les 25 ans de la Première Exposition Internationale de
Sculpture Numérique, devenue la biennale INTERSCULPT en 1995. Nous
vous proposerons l'année prochaine – si nos amis des AEFA le veulent bien ! –
un panorama historique de ces manifestations, organisées non sans énormes
difficultés dans un contexte idéologique absolument défavorable à la
production d'objets matériels. Mais pour le moment, dans cette brève présentation,
je rappellerai la philosophie et les objectifs d'ARS MATHEMATICA, qui
dépassent la simple volonté d'animer des événements d'art technologique,
aussi originaux soient-il. En effet, nous croyons depuis longtemps à
l'émergence d'une Nouvelle Renaissance par le moyen du Numérique, dont
les méthodes et les outils favorisent – devraient favoriser – la synergie
entre artistes, chercheurs et industriels. Mais nous nous sommes rendu compte
de l'existence d'obstacles, peu nombreux mais considérables, sur la voie des
échanges interdisciplinaires. Nous en citerons trois. D'abord, les problèmes
majeurs de la formation et de l'information. Nous tentons d'y remédier à
notre manière, par exemple en multipliant nos interventions, soit comme ici
pour les professionnels, soit l'attention du grand public, comme lors de la
Fête de la Science, des Journées du Patrimoine, etc. En France et à
l'étranger. Dans le domaine particulier de la création d'objets d'art, il
m'est apparu indispensable de faire le point non seulement sur la longue
histoire des méthodes de conception et de fabrication, mais encore sur les
grandes mythologies millénaires qui restent encore à l’oeuvre,
secrètement, aujourd'hui. C'est ainsi qu'avec mon amie et consœur la Pr. Mary
VISSER nous nous sommes appliqués à la rédaction d'un livre sur la CYBERSCULPTURE,
qui ambitionne d'éclairer la généalogie de la sculpture programmée,
tout en présentant les véritables pionniers de la sculpture numérique
contemporaine. Certains y découvriront le rôle fondamental joué par les
artistes dans l'évolution des technologies.

Par ailleurs, outre les problèmes généraux de formation et d'information, un troisième obstacle,

plus spécifique à notre discipline, ralenti l'appréciation et la diffusion de nos oeuvres et de nos

projets : l'absence de lieu permanent et de galerie d'art dédiés aux objets numériques. Ce fut mon intuition et celle d'Alexandre VITKINE dès la fin des années 80, avant même que nous
nous rencontrions. Et ce fut l'une des raisons de la fondation d'ARS
MATHEMATICA. Pendant un temps, certains artistes du numérique – mais pas nous
– ont pu croire que l'avènement de l'Internet allait rendre superfétatoire
tout lieu physique, toute galerie d'exposition, tout musée. Or il n'en n'est
rien, ni d'un point de vue social, ni d'un point de vue pratique ...surtout
pour l'univers des objets ! Voilà pourquoi nous sommes toujours en quête de
partenaires pour notre projet CREATRON : Centre de REssources pour l'Art la Technologie et la Recherche des
Objets Numériques. Après des années, ayant bien compris l'inanité de nos
efforts de pédagogie vis à vis des institutions officielles en France, nous nous
tournons plus que jamais vers le secteur privé, vers les fondations d'entreprises,
pour tenter de matérialiser ce lieu inédit au carrefour de l'art et des
nouvelles industries.

On 2018, the association ARS MATHEMATICA will
celebrate the 25th anniversary of the First International Exhibition of
Digital Sculpture, which became the INTERSCULPT Biennial in 1995. We will
propose to you next year - if our ESAM friends would agree
! - a historical panorama of these manifestations, organized not without
enormous difficulties in an ideological context absolutely unfavorable to the
production of material objects. But for the moment, in this brief
presentation, I will recall the philosophy and aims of ARS MATHEMATICA, which
go beyond the simple will to animate technological art events, as original as
they can be. Indeed, we have long believed in the emergence of a New
Renaissance in the era of the Digital, whose methods and tools favor - or
should favor - synergy between artists, researchers and industry.

But we have realized that there are few but
considerable obstacles to interdisciplinary exchanges. We will cite three of
them. First, the major problems of training and information. We try to remedy
this in our own way, for example by multiplying our interventions, as here
for the professionals, or the attention of the general public, such as during
the Fête de la Science, the Cultural Heritage Days, etc.. In France, and abroad too. In the particular field of the creation of art
objects, I felt it was essential to take stock not only of the long history
of design and manufacturing methods, but also of the great millennial
mythologies that still remain potent, secretly, today. Thus, with my friend
and colleague, Professor Mary VISSER, we applied ourselves to the writing of
a book on the CYBERSCULPTURE, which aims to illuminate the genealogy of the
programmed sculpture, while presenting the true pioneers of contemporary
digital sculpture. Some readers will discover the fundamental role played by
artists in the evolution of technologies. Moreover, in addition to the
general problems of training and information, a third obstacle, more specific
to our discipline, slowed down the appreciation and the diffusion of our
works and our projects: the absence of a permanent meeting place and art
gallery dedicated to digital objects. This was my intuition and that of Alexander
VITKINE from the late 80s, even before we met. And that was one of the
reasons for the founding of ARS MATHEMATICA. For a while, some digital
artists - but not us - were led to believe that the advent of the Internet
would make any physical place, exhibition gallery, or museum superfluous. But
it is not so, neither from a social point of view nor from a practical point
of view ... especially for the universe of objects!

This is why we are always looking for partners for
our project CREATRON: Center of Resources for Art Technology and Research of
Digital Objects. After years, having understood the inanity of our
pedagogical efforts vis-à-vis the official institutions in France, we turn
more than ever toward the private sector, toward the companies' foundations, to try to materialize
this novel place located at the crossroads of art and new industries.

19H30 – 20H00

LES 25 ANS DE L’AFPR

Rappels historiques

Témoignages film TW

20H00 – 20H30

REMISE DES TROPHEES DE L’AFPR

8H00 – 8H30

CAFE ACCUEIL – OUVERTURE DES STANDS

8H30

Keynote – Pr Paulo BARTOLO – ESTG IPLEI
UK/PORTUGAL

SALLE 1

9H00 – 10H30 – SESSION  « HSE »

Chairman : Philippe VANNEROT - ADDUP

9H00 – 9H25

Olivier
COISSAC – UNM - Lionel RIDOSZ – ZODIAC AEROSPACE

Vers un processus de normalisation des pratiques
HSE en fabrication additive

La technologie de fabrication additive permet de mettre en oeuvre une large variété de matériaux (métaux et polymères), à travers différentes
technologies.  L'année 2016 a connu l'émergence d'un certain nombre
d'initiatives visant à appréhender la thématique HSE autour de ces couples
matériaux/technologies.

Au sein des comités de normalisation ISO/ASTM: création
d'un groupe de travail HSE: sous  impulsion
canadienne, contributions allemandes/koréenne/USA/Fance

Alliance pour l'Industrie du Futur (AIF) : groupe de travail GT5
spécifiquement dédié aux aspects HSE pour la fabrication additive.

A travers les travaux de ces groupes de travail, il est apparu évident et
nécessaire de :
- prendre en compte la thématique HSE adaptée à l’analyse de risque
- consolider, formaliser et diffuser les bonnes pratiques déjà existantes
-    mettre en oeuvre une méthodologie pragmatique et adaptées à toutes les tailles d'entreprises
- établir des règles permettant de prévenir l'exposition des travailleurs
- positionner les arguments français au cœur des discussions au niveau
international.
L'UNM 920 a mis en place un groupe de travail  afin de rédiger un guide
des bonnes pratiques répondant à ces besoins exprimés.

Le groupe de travail réunit une large représentation des parties
prenantes parmi lesquelles des producteurs de poudre, des fabricants de
machines, des donneurs d'ordre, des organismes spécialisés et de contrôle, des porteurs de politique publique.
Un premier document est en cours de rédaction. Il ambitionne d'être présenté
lors du comité ISO/ASTM de septembre 2017.

9H25 – 9H50

Philippe VANNEROT - ADDUP

Solutions for safety issues linked with Metal Additive Manufacturing

During the last two years, the industrial
application of Metal Additive Manufacturing (metal AM) solutions in different
high value added fields such as automotive, aerospace, energy, and medical
has exploded. Today, serial (mainly small and medium) parts production in
industrial conditions is already done. In this context, it is clear that all
issues related to safety aspects have become crucial. There are different
discussions surrounding the understanding and limitation of risks in metal
AM. Main risks concern powder material exposure, gas exhaust and fumes,
static electricity, fires. AddUp research focused
on these aspects in metal AM has brought us a new AddUp FlexCare solution that is in compliance with
Health-Safety-Environment standards.

Being a joint venture between Michelin group and
Fives group, AddUp develops and offers complete
industrial metal 3D printing solutions. For many years Michelin has possessed
a huge industrial experience as a successful end-user of metal AM, and Fives
is a world well-known group in high technical high value machinery. Safety
issues are among their priorities.

Technical aspects of the solution that protects
operators and the environment from risks involved in metal AM will be
presented and discussed.

9H50 – 10H15

Nicolas BEDOUIN – CEA

L’accompagnement HSE du CEA pour un développement responsable de la
fabrication additive

La fabrication additive (FA) séduit de plus en plus les industriels français avec une
croissance soutenue ces dernières années et un futur plus que prometteur dans
des domaines très variés tels que l’aérospatial, le médical, l’industrie ou
le  bâtiment. Cette technologie constitue un axe stratégique de
développement pour le CEA dans sa volonté d’accompagner l’industrie française
dans cette mutation. Pour ce faire le spectre de thématiques abordées par le
CEA concerne les matériaux, les procédés, le contrôle et la caractérisation,
l’optimisation numérique mais également la sécurité des procédés.
En effet, riche de son expérience de la maitrise des risques dans le
nucléaire ou plus récemment dans les matériaux
innovants, l’accompagnement Hygiène Sécurité Environnement (HSE)
que propose le CEA constitue un véritable différentiateur pour la
filière française en proposant une solution globale autour des points
suivants :  

Aide à la conception et l’aménagement de
ligne industrielle à travers une approche de prévention HSE

·      Diagnostic
de lignes industrielles

·      Mesures
aux postes de travail (sur un spectre granulométrique large -> des tailles
les plus petites  à plusieurs dizaines de
microns)

·      Etude
du relargage des produits finis

·      Gestion
déchets

·      Formation

Cette déclinaison
HSE de la Fabrication additive va au-delà de la prise en compte des
risques classiques et connus (risque laser, risque mécanique, risque
inflammabilité…) pour s’attacher à prendre en compte toutes les étapes de la
chaine de fabrication (de l’entrée des poudres jusqu’à l’envoi du produit
fini en passant par la gestion des déchets) sans omettre les phases annexes
telles que la maintenance, le nettoyage ou les situations inattendues
(incident, accident).
Les premiers retours d’études de postes terrain montrent que certaines phases
transitoires émissives en particules fines et ultrafines doivent être
repérées, maitrisées pour sécuriser les installations au  niveau le plus
juste et favoriser l’innovation dans un cadre de développement responsable
véritable marque de fabrique de la filière française.

10H15 – 10H40

Paul MOUGENEL – BeAM

Préconisation HSE liés à la
mise en œuvre du procédé de fabrication additive LMD BeAM 

Safety recommandation for application of BeAM’ LMD process

Additive manufacturing process are new in industry and therefore rules and laws are
not completely define. Then is it necessary to adapt the application of the
process to rules coming from other process. The Health and safety rules
presented in this study permits to protect users and their environment of
critical risks.

Additive manufacturing process deals with many energy and chemical material that are dangerous. Firstly, the risks coming from the machine itself are presented,
then the specific risks linked to the process are listed and the preventive
practice adapted to these risks are presented. The use of metallic powder is
the origin of many types of pollution (pulverulent material, nano particle, pyrophoric risks, …)

This study gives an overview of measurement made by BeAM around its process and present the protective equipment used in the workshop.

SALLE 1

11H00 – 13H00  - SESSION  “Applications”

Chairman :

11H00 – 11H30

Javier MUNGUIA V. – Newcastle University

Development of an Integrated KBE CAPP System for Qualified Additive Manufacturing

Additive Manufacturing (AM) is going to be matured and has begun to take a role in
some small batch production contexts due to its advantage of non-linear
relationship between cost and complexity, especially for components with
extremely complex shapes and high extent customization. However, the
production quality is still not so stable and there is no systematic and
standard process planning available. People use their own know-how to assess
the manufacturability, select build scenario, classify CAD models, orient CAD
models, etc. This may cause problem for repeatability of product quality. To
obtain qualified Additive Manufacturing, in this presentation, the
development of a systematic KBE CAPP system will be introduced. This system
is expected to help people answering three types of key questions,
feasibility-whether a CAD model is feasible to be fabricated by AM,
suitability-whether a CAD model is suitable for AM as compared with
traditional processing techs and stability-how to obtain a stable production
quality. The development progress and demonstration examples for some
implemented modules of this system will be presented.

11H30 - 12H00

Luis CORONA-GALVAN, Arturo GOMEZ ORTEGA, Frédéric DESCHAUX-BEAUME, Sébastien ROUQUETTE – Université MONTPELLIER
Geometrical characterization of deposited mild steel wire using Wire and Arc Additive Manufacturing process

Additive manufacturing (AM) is changing fundamental concepts of design, engineering, and production.
Unlike subtractive manufacturing, this technology consists in building a metallic part by successivedeposition of metallic layers. AM may be classified in terms of the material feedstock: it can be either powderor wire. Layers. Such technology requires that the part designed integrates this building procedure as well asits mechanical functionalities. Metal additive processes such as Wire and Arc Additive Manufacture1 (WAAM) combines metallic wire as base material and an electric arc as heat source to melting it and buildinglayer upon layer the metallic part.
The Cold Metal Transfer (CMT) arc welding process is used to deposit metal layers on a steel plate. CMT is a short circuit controlled metal inert gas (MIG) welding process working at low heat input. CMT uses a huge numbers of parameters that controls wire feeding, welding intensity and voltage. It can be noticed that the reported studies on CMT welding are mainly focused on similar welding of thin gauge aluminum and dissimilar welding of aluminum-steel, aluminum-magnesium and cooper-titanium. In the proposed communication, the process characteristics of CMT welding of mild steel is investigated under different welding conditions to explore the effects of the different welding parameters on characteristics of cold metal transfer and weld formation.

12H00 – 12H30

Arturo
GOMEZ ORTEGA, Luis Corona GALVAN, Frédéric DESCHAUX-BEAUME, Sébastien
ROUQUETTE – Université MONTPELLIER

Effect of welding parameters on the quality of aluminum alloy Al5Si
deposit in WAAM

The additive manufacturing (AM) of
metallic parts uses different techniques with promising characteristics and
results. Nowadays technologies classified as Powder Bed Fusion and Direct
Energy Deposition (DED) are the most used. The first one achieves parts with
good dimensional accuracy and surface roughness while the second (using
powder or wire as filler metal) is suitable for the fabrication of bigger
components due to its high deposition rate. Amongst DED technologies, Wire
and Arc Additive Manufacturing (WAAM, additive manufacturing process that
uses wire metallic fill as filler and an arc welding process as a fusion
source) is promising especially because of its high deposition rate, low cost
raw materials, low material loss, and capability to manufacture large parts
(with an automatized system).

In the industry, the aluminum is used
frequently, principally because it’s low density and mechanical properties.
Aluminum alloys are specially employed in transport such as cars, railways
and particularly in aeronautic industry. Amongst the various arc welding
processes where we can use aluminum as raw material, the Cold Metal Transfer
(CMT) process is a promising one for WAAM, thanks to its controlled current
waveform and filler wire feeding that allow regular deposited weld bead.

The present study focuses on the implementation of
CMT welding generator using an aluminum alloy wire (Al5Si) as an additive
tool. The aim is to identify the relationships between the CMT welding
parameters and the physical results, in order to find the most suited
parameters allowing a regular additive deposit. The effects of varying the
CMT work parameters is first evaluated in a qualitative way in order to
observe its effects on the morphological aspect of the deposited weld beads.
A quantitative analysis of the deposition rates and energies according to the
CMT parameters is also carried out. Construction of multilayer metallic walls
is achieved to be used as references for metallic parts construction.
Finally, the characteristics of these attempts of multilayers addition and
its relationship with CMT parameters is discussed.

12H30 – 13H00

Didier BOISSELIER, Philippe ACQUIER, Jérôme WURSTHORN – IREPA LASER – Ana Maria FERNANDEZ BLANCO,
Ludger WEBER and Andreas MORTENSEN– EPFL Lausanne

Effet des stratégies de construction sur une pièce de grande dimension fabriquée par procédé CLAD®

Les procédés de dépôt de matière (poudre) sous énergie
concentrée (laser) sont utilisés pour la fabrication de pièces de moyenne à
grande dimension dans une large gamme de matériaux. Avec l'augmentation de la
taille de la pièce, les déformations ainsi que la robustesse du procédé
pendant les longs cycles de fabrication jouent un rôle majeur. Les conditions
opératoires et les stratégies de construction doivent être optimisées afin
d'atteindre la qualité attendue de la pièce.

Basé sur le procédé de fabrication additive appelé
CLAD® et dans le cadre du projet AMAZE FP7 financé par l'UE, un démonstrateur
de grande dimension (> 1 m) a été fabriqué.

Cet article présentera les différentes étapes associées à la fabrication de cette pièce:
validation des paramètres matériaux, CND, caractérisation mécanique,
construction de sous-éléments et fabrication finale de démonstrateurs. Il
mettra également l'accent sur les problèmes rencontrés lors de la fabrication
et sur les solutions qui ont été mises en place pour les résoudre.

SALLE 2

9H00 – 11H30 – SESSION  “Médical”

Chairman : Dr. Didier NIMAL OSSEOMATRIX  – Implants et Prothèses – Médecine
régénérative

9H00 – 9H30

Dr Javier MUNGUIA

Design and additive manufacturing of medical device

9H30 – 10H00

Dr Baptiste CHARBONNIER – David MARCHAT - Ecole Nationale Supérieure des Mines, CIS-EMSE

Manufacturing of calcium phosphate bioceramics with tailored architecture and composition for bone applications

The increasing demand of
application-specific bioceramics for bone tissue
engineering requires the development of calcium phosphates (CaP) scaffolds with customized architecture and bioinstructive performances. This application-driven
approach involves radical changes in the way we design and produce bioceramics scaffolds: the limited conventional
manufacturing processes tend to be replaced by new engineering developments
combining computer-aided design (CAD) methods and additive manufacturing (AM)
technologies. However, the development of AM technologies compatible with CaP phases is still in its early stages. Indeed, their
specific physicochemical and thermal properties combined with the challenging
specifications of biological applications imply for instance no phase
modification, no toxic residues, control of the macro- and
micro-architecture, wide range of architectural designs and ease of
implementation to different CaP phases. So far, the
“direct” production of CaP bioceramics by AM technologies as 3D printing, robocasting, stereolithography or selective laser sintering suffer at least from one of the previously
mentioned points.

To overcome these current
limitations and considering the excellent capabilities of AM technologies for
polymers, we developed an “indirect” manufacturing approach based on the
impregnation of 3D-printed wax molds by CaP ceramic
suspensions. Pure CaP bioceramics with tailored architectures and compositions were produced with an
outstanding accuracy at a micro and macroscopic scale.

10H00 – 10H30

Dr. Didier NIMAL - OSSEOMATRIX

Fabrication additive et médecine régénérative

10H30 – 11H00

PAUSE CAFE  --  STANDS

11H00 – 11H30

Dr Mme Marilys BLANCHY

Electro Spinning

SALLE 2

11H30 – 12H00 – SESSION  “Médical – Modèles – Guides

Chairman : Dr. Didier
NIMAL

11H30 – 12H00

Dr Romain BOSC, Service Pr MENINGAUD Hop Henri Mondor Creteil

Modèle 3D, guides de coupe en chirurgie Maxillo-Faciale

SALLE 2

12H00 – 13H00 – SESSION “Médical – EPITHESES & ORTHESES”

Chairman : Dr Didier NIMAL -
OSSEOMATRIX

12H00- 12H30

Dr V.DUMAS Université de Lyon,Ecole Nationale d’Ingénieur de Saint-Etienne, Laboratoire de tribologie et Dynamique des Systèmes, UMR 5513 CNRS, St Etienne
Le laser femtoseconde : un outil de nano-texturation in situ pour biofonctionnaliser les surfaces élaborées par fabrication additive

12H30 – 13H00

Thierry OQUIDAM – Philippe BERGAMINI – E NABLE

Donner la main à un enfant

 De temps en temps (et de plus en plus fréquemment) une technologie apparait qui permette de bouleverser en profondeur un secteur d'activité.La globalisation et l'émergence des grandes plate-formes de communication ont conduit à une accélération de ces phénomènes au cours des dix dernières années. Uber, Leboncoin, AirBnb sont quelques exemples parmi les plus connus.

Le mouvement Maker de son côté vise à l'appropriation par tout un chacun des moyens de production, pour créer, réparer, détourner, améliorer.

Le comportement de ces révolutions sectorielles suit toujours le même schéma : disruption / croissance rapide / adoption par la compétition / régulation / stabilisation du marché sur ces nouvelles règles.

Dans le domaine de la prothèse l'homme a, depuis toujours, cherché à reproduire la forme et la fonction. e-Nable France propose une approche différente, agile et distribuée, focalisée sur l'expérience utilisateur et basée sur l'impression 3D.

e-Nable France fédère sur l'ensemble du territoire Français des Makers, personnes de bonnes volonté qui possèdent une imprimante 3D et acceptent de l'utiliser pour fabriquer des appareils d'assistance (des mains mécaniques) destinés à des enfants nés sans doigts ou sans poignet.

Notre action est 100% bénévole et philanthropique, les makers ne sont pas rémunérés pour leur travail et les appareils sont offerts à leurs utilisateurs.

13H00 – 14H00

PAUSE DEJEUNER

SALLE 2

14H00 – 15h00 – SESSION « Médical – Bioimpression »

Chaiman :
Dr. Didier NIMAL - OSSEOMATRIX

14H00 – 14H30

Pr. Jean Charles DUCLOS-VALLEE

Rôle de l’impression 3D dans la bio-ingénierie du foie et des voies biliaires

14H30 – 15H00

Dr. Céline MANDON

Bio-impression de tissus et d’organes

SALLE 2

15H00 – 15h30 – SESSION  “Médical – Règlementation”

Chairman : Dr. Didier NIMAL - OSSEOMATRIX

15H00 – 15H30

Dr. Florence OLLE

Réglementation de la fabrication additive en santé

 15h30

CONCLUSION

16h00

CLOTURE 22èmes Assises Européennes de la Fabrication Additive