test mise en page

8H30 – 9H00

CAFE ACCUEIL / Ouverture des STANDS

9H00 – 9H15

OUVERTURE : Georges Taillandier Président AFPR  -  Bernard Yannou Directeur LGI – CentraleSupélec

Philippe Vannerot Vice-Président AFPR

INTRODUCTION GENERALE : Alain Bernard Vice-Président AFPR Chairman Conférence

SALLE 1

SESSION 1- 9H15 – 12H15  - KEYNOTE SESSION

CHAIRMAN :      

9H15 –9H45

Titre à confirmer

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

Additive manufacturing (AM) enables personalized manufacturing of low-volume products with huge varieties and geometric complexities. Control of 3D shape deformation in AM built products has been a challenging issue, particularly under a Cyber-Physical AM environment with complex data structure and data disparity. Our goal is to automate the Machine Learning (ML) of 3D shape data for fast and efficient geometric deformation control.  This talk discusses issues of ML for AM and presents our studies towards the goal, which entails prescriptive modeling of shape deformation based on limited test shapes, optimal compensation of shape deformation through a close-form solution; Bayesian learning of disparate AM data, transfer learning between different AM process conditions, and automated ML of AM data.

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

Philippe VANNEROT - ADDUP

Simulation de la construction en FA métal pour les technologies LEBM – HDR – dont LMD

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

Les attentes des grands groupes sur la Fabrication Additive pour la construction

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

Eric GALLET - CSTB

La règlementation vis-à-vis des innovations autour de la construction

11H30 – 12H00

Philippe POULLAIN - Université de Nantes/IUTSN/Laboratoire GeM

Batiprint3D : Une solution d’impression 3D robotisée combinant Structure et Isolation

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

Contrôle matériau

Investigation de la méthode de spectroscopie par résonance ultrasonore pour mesurer l'élasticité d'éprouvettes réalisées en FA (méthode non-destructive)

Présentation de la méthode

Avantage de la méthode par rapport à celles disponibles sur le marché

Présentation de résultats

9h00 – 9h30

Rémi GIRAUD- ERASTEEL

Contrôle poudre

Caractéristiques prépondérantes des poudres de FA qui garantissent une pièce de qualité.

Comment l’on procède au contrôle, quels sont les appareils de mesure, la quantité mesurée (un peu ce qui est repris dans la norme en cours de rédaction à l’ISO).

Si possible comparaisons de pièces réalisées avec des « mauvaises poudres » et des « bonnes poudres ».

9h30 – 10h00

Anne-Françoise OBATON – Charles CAYRON - LNE

Contrôle pièces

Méthodes de contrôle non-destructif volumétrique pour la FA (Tomo X, spectro et tomo THz, ultrasons C-scan, courant de Foucault, pesée hydrostatique, pycnométrie à gaz)

Avantages et limitations de chaque technique

10h-10h30

Célia MILLION - CEA

Contrôle en ligne

Inventaires des méthodes de contrôle en ligne actuellement sur le marché et en cours de développement si Célia est d’accord

Contrôle en ligne du procédé de fabrication additive DED : approche par ultrasons laser

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

Lucas REYEZ – 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

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

Didier HAMANT – KREOS

Machine HP

16H15 – 16H45

PAUSE CAFE --  STANDS

SALLE1

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

Chairman : Philippe BERTRAND - ENISE

16H45 – 17H10

ERAMET

17H10 – 17H35

Lucas DEMBINSKI - 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 : Marya AVERYANOVA

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

Marya AVERYANOVA – 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

Yicha ZHANG, Alain BERNARD –ECN/LS2N - Ramy HARIK –University of South Carolina - KARUNAKARAN K.P - Indian Institute of Technology, Bombai - Yang XU - Peking university - Georges FADEL – Clemson University - Gupta Ravi KUMAR – EVN/LS2N –

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

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

Mechanical characterization of arc deposited mild steel wire for WAAM

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

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

Bertrand BUSSON – WISHAPE

EPITHESES

12H30 – 13H00

Thierry OQUIDAM – E NABLE

Donner une main grâce à l’impresion 3D

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. Cécile MANDON

Bio-impression de tissus et d’organes

SALLE 2

15H00 – 16H00 – SESSION  “Médical – Règlementation”

Chairman : Dr. Didier NIMAL - OSSEOMATRIX

15H00 – 15H30

Dr. Florence OLLE

Réglementation de la fabrication additive en santé

15H30 – 16H00

Gaël VOLPI – 3D MedLab

Impression 3D et validation règlementaire : quelles sont les difficultés ?

 16H00  

CONCLUSION

16h15

CLOTURE 22èmes Assises Européennes de la Fabrication Additive