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Application de la fabrication additive pour la réalisation d’un outillage de Perçage

Présenté par

Hamdi SELMI :  Étudiant en maîtrise en ingénierie , UQAR 

Jean  BROUSSEAU : Directeur de recherche , UQAR

Fraser Charles-André : Ingénieur de projet , UQAR

Stéphane GOULET : Responsable d'innovation, Centre d'impression 3D

Denis LAPLANTE : Concepteur d'outillages 

CARON-GUILLEMETTE : Ingénieur de projet

Partenaire(s)

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Parmi toutes les techniques de fabrication additive , la fusion sur lit de poudre (PBF) , également appelée fusion sélective au laser est la technique la plus courante en raison de sa grande capacité à construire des pièces complexes aux propriétés mécaniques généralement améliorées par rapport a celles conventionnelles. 

Notre projet propose l'intégration des techniques de fabrication additive dans la production des ensembles fonctionnels. L'étude de cas choisi est un outillage de perçage , à la base fabriqué par des pièces conventionnelles soudées , ce qui entraine des erreurs de centrage au niveau de perçage. L'objectif derrière l'exploitation de l'impression 3D est de simplifier le nombre des composants ainsi que réduire le poids grâce aux évidements. Deux outillages ont été fabriqués , le premier en acier maraging et le deuxième en aluminium. 

La réalisation des ensembles est débutée par une conception adaptée au procédé additif. Cette modélisation s'intéresse à minimiser le temps machine, la matière première et les supports. Par la suite et après avoir préparé la machine ( tamisage et remplissage de poudre, réglage du racleur … )  la fabrication est lancée. Les pièces subissent un usinage par commande numérique ou par des machines conventionnelles  pour des raisons de finition (état de surface . précision dimensionnelle). Le post-traitement comporte aussi le sablage des surfaces extérieures, le taraudage des trous et les chambrages des vis. 

L'approche de réalisation des outillages par voie additive a répondu aux problématiques de base : élimination de soudage, fabrication sur mesure , réduction du nombre des composants, réduction du poids  et fabrication hybride (usinage + impression 3D) . 

L'intérêt de notre partenaire industriel ALSTOM par la fabrication additive métallique est encore manifesté par notre collaboration dans mon projet de maîtrise qui s'intéresse à évaluer la soudabilité de l'acier inoxydable 316L fabriqué par voie additive.   

  1. La fabrication additive est une véritable révolution des procédés conventionnels. Le gain est pas seulement dans la simplification de l’obtention des pièces mais aussi dans la phase de conception et développement en concentrant l’esprit seulement aux fonctionnalités et non plus la faisabilité.
    À Safran on fabrique des pièces navigables en FA dans le site de Bordeaux SAMC, les résultats sont excellents, Bravo! Bon travail

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