Il s’agit d’un cours d’introduction dans le domaine des technologies de fabrication additive (FA). La FA est une méthode de fabrication par ajout de matière de composants ou d’outillage en métal, en polymère, en céramique ou en composite directement à partir d’un fichier numérique et dans une forme presque-finale, ce qui augmente les performances, réduit les délais de commercialisation et diminue l’empreinte écologique.
Les objectifs spécifiques de ce cours visent l’acquisition des connaissances permettant la sélection de la technologie appropriée et l’utilisation efficace de la technologie par l'ingénieur-concepteur. Les étudiants ayant suivi le cours seront au fait des avantages et des limitations des technologies existantes de la FA et seront ainsi en mesure de contribuer au développement des nouveaux produits et des nouvelles technologies de la FA.
La matière du cours peut être regroupée en 3 parties principales :
CONCEPTION
Le changement de paradigme dans le développement de produit grâce à l’avènement de la FA. Les technologies les plus utilisées, leurs forces et limitations. Les matériaux disponibles et les applications courantes. Les systèmes commerciaux, leur comparaison. La normalisation (ASTM, ISO) et les aspects légaux.
Ingénierie inverse et reconstruction 3D. Création des fichiers de représentation géométrique (STL\FA) à partir de scans 3D (laser, rayons X): exigences, problématiques, solutions.
Optimisation de forme et de structure : topologique, topographique, topométrique (logiciels commerciaux). Conception pour la FA : orientation, supports, surépaisseurs.
MATÉRIAUX ET TECHNOLOGIES
Matériaux métalliques leur structure et propriétés. Aspects métallurgiques de consolidation des poudres métalliques par frittage et fusion et leur impact sur la microstructure et les propriétés de service
Matériaux polymères, leur structure et propriétés. Aspects physico-chimiques de consolidation des polymères par fusion et leur impact sur les propriétés de service.
Matériaux céramiques, leur structure et propriétés. Aspects physico-chimiques de consolidation des céramiques par l’impression 3D et leur impact sur les propriétés de service.
CONTROLE DE QUALITÉ
Métrologie industrielle, incluant le contrôle de défauts spécifiques à la fabrication additive;
Microstructure et les techniques principale d’analyse microstructurale
Propriétés de service et les méthodes de leur évaluation.
Tout au long du cours, on montrera, par différentes études des cas, comme le développement d’un implant personnalisé ou l’optimisation structurale d’un composant mécanique, le potentiel des technologies de la FA ainsi que les défis liés à sa réalisation.