Il s’agit d’un cours d’introduction dans le domaine des technologies de fabrication additive (FA). 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 FA et seront ainsi en mesure de contribuer au développement des nouveaux produits et des nouvelles technologies de 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 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 FA : orientation, supports, surépaisseurs.

MATÉRIAUX ET TECHNOLOGIES

• 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.
• 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

CONTROLE DE QUALITÉ

• Métrologie industrielle, incluant le contrôle de défauts spécifiques à la fabrication additive ;
• Microstructure et les techniques principales 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 d’une pièce d’avion, le potentiel des technologies de FA ainsi que les défis liés à sa réalisation.

• Enseignement magistral (13 X 3h = 39h) :

• Travaux pratiques et laboratoires (12 X 2h = 24h) dont :

Laboratoires (20h)

• Conception (6h) : a) Reconstruction géométrique à l’aide d’un scanneur laser 3D; b) Conception d’un moule; c) Analyse de conformité géométrique à l’aide d’un tomographe à rayons X
• Matériaux et technologies (10h) : a) Sélection de composants pour FA; b) Performances du procédé FDM; b) Impression et coulée dans un moule imprimé en 3D 
• Démonstration des technologies de FA (4h) : selective laser sintering (SLS), continious filament fabrication (CFF) et stereolithography (STL)

Travaux pratiques et contrôle de connaissances (4h) : a) travail supervisé sur les projets de session (2h); c) examen Intra (2h);

Chaque étudiant doit consacrer environ 3h/semaine de travail personnel pour réviser la théorie, rédiger les rapports de travaux dirigés, acquérir les connaissances requises et préparer les rapports des laboratoires.

• Logiciels de conception assistées par ordinateur (CATIA)
• Logiciels AM : Ultimaker Cura
• Logiciel scan 3D

• Examens                                                                                                                      50%      
  • Intra (20%)                                                                                                     
  • Final (30%)       

• Rapport sur le Labo 1 Sélection de composants pour FA                                    10%

• Projet de session :                                                                                                      40%      

- Rapport du projet incluant les laboratoires 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9   (30%)

- Présentation orale du projet de session                                      (10%)

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Il n’y a pas de référence obligatoire.

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MEC627 - Calendrier du cours – Automne 2025

COURS: Lundi 13h30-17h00 (TBD); LABO: Vendredi 10h30-12h30 (A-1212, A-2172, TBD)

Présence aux séances de laboratoires est obligatoire (toute absence doit être justifiée)