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Les procédés de fabrication additive permettent de réaliser des pièces par superposition de couches successives de matière. Un grand nombre de techniques et de matériaux sont utilisés. Un de ces procédés se base sur la solidification du lit de poudre par apport de chaleur.

La société Aerosint SA a développé sa technologie propriétaire dans le domaine de la fabrication additive en concevant un système de dépôt de poudre multi-matières sélectif. Ce système permet la réalisation de pièces complexes dont la production est rendue possible par une solidification qui ne requiert aucun liant pour les poudres de céramiques ou métalliques. Actuellement, la poudre est déposée sélectivement dans le moule avant d’être placée dans un four pour subir un frittage amenant à sa solidification. Les densités des pièces obtenues sont limitées et uniquement déterminées par l’accumulation de couches de poudre. Une piste d’amélioration consisterait à intégrer une compaction de la poudre avant frittage.

Ce travail a pour objectif de développer un système de compaction séquentielle pour le procédé
étudié. Ce développement est une première dans le domaine. Tout d’abord, des recherches sur la technologie et ses besoins ont été réalisées. Combiné aux connaissances des différentes techniques de traitement des matériaux, un cahier des charge a été dégagé. La conception et le développement du système de compaction a mené à l’élaboration d’une solution complète qui pourra être intégrée dans la machine de dépôt d’Aerosint. Finalement, des analyses sur le fonctionnement, les risques et la réalisation du système ont été réalisées.

Grâce à ce projet, la technologie innovante d’Aerosint pourra produire des pièces d’une densité plus élevée, notamment des pièces en titane pour le domaine des prothèses médicales. Additive manufacturing processes allow the production of parts by superimposing successive layers of material. A large number of techniques and materials are used. One of these processes is based on the solidification of the powder bed by heat.

Aerosint SA has developed its own technology in the field of additive manufacturing by designing a selective multi-material powder deposition system. This system allows the realization of complex parts whose production is made possible by a solidification which does not require any binder, as much for ceramic or metallic powders. Currently, the powder is selectively deposited in the mold before being placed in a furnace to undergo sintering leading to its solidification. The densities of the parts obtained are limited and only determined by the accumulation of powder layers. One way of improvement would be to integrate a compaction of the powder before sintering.

The objective of this work is to develop a sequential compaction system for the studied process.
This development is a first in the field. First of all, research on the technology and its needs has
been carried out. Combined with the knowledge of the various techniques of treatment of materials, the specifications were drawn up. The design and development of the compaction system led to a complete solution that could be integrated into the Aerosint deposition machine. Finally, analyses of the operation, risks and realization of the system were carried out.

Thanks to this project, Aerosint’s innovative technology will be able to produce parts with a higher density, especially titanium parts for the medical prosthesis field.

Fabrication additive --- pressage --- poudre --- dépôt sélectif --- multi-matériaux --- Additive manufacturing --- die pressing --- powder --- selective deposition --- multi-material --- Ingénierie, informatique & technologie > Ingénierie mécanique

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De nos jours, les techniques de fabrication additive sont de plus en plus riches et variées et permettent de fabriquer des pièces complexes, impossibles à réaliser à l'aide de méthodes classiques. La société Aerosint se voit être un intervenant grandissant dans le domaine par sa technologie innovante de tête d'impression par déposition sélective de poudre. Cette innovation permet une plus grande liberté sur le dépôt dans les procédés par lit de poudre où les grains de matériau sont éjectés par un réseau pneumatique de tube. 

La société est en quête perpétuelle d’optimisation de ses produits et de leurs assemblages pour à terme accroître leur volume de production. Ainsi, il était impératif de limiter les opérations manuelles sur la tête d’impression et plus spécialement, le placement des tubes d’éjection. Ce travail a pour objectif de développer un système de tubage automatisé de manière à répondre aux attentes de l’entreprise. La conception s'est articulée autour d'éléments mécaniques, électriques et de programmation afin de proposer un prototype fonctionnel au terme de cette étude. Par la suite, des essais ont été réalisés afin de valider la conception. Enfin, les potentiels défauts ont été soulignés pour en proposer des améliorations qui seront utiles dans une version définitive de la machine.

Ce travail aura permis d'automatiser l'ensemble des opérations à fournir sur l'assemblage du réseau d'éjection de gaz et évite ainsi la présence d'une personne afin de l'épargner d'un processus long et fastidieux. Nowadays, additive manufacturing techniques are increasingly rich and diverse and make
it possible to manufacture complex parts that are impossible to achieve using conventional
methods. Aerosint sees itself as a growing player in the field with its innovative technology
of selective powder deposition printing head. This innovation allows greater freedom of
deposition in powder bed processes by ejecting selectively materialgrainsthrough with a
pneumatic tube network.
The company is constantly looking for new features on its products and their assem-
blies in order to increase their production volume. Thus, there was a strong need to limit
manual operations on the printing head and more specifically, the placement of the bundle
of pneumatic tubes. The objective of this work is to develop an automated tubing system
to meet the company’s expectations. The design was based on mechanical, electrical and
control elements in order to propose a working prototype at the end of this study. Some
tests were carried out to validate the concept and, finally, potential defects have been
highlighted in order to propose improvements that will be useful in a final version of the
machine.
This work has brought the possibility to automate all the operations to be provided
on the assembly of the gas ejection network and thus limit the presence of a person in
order to avoid him a long and tedious process

Conception de machine --- Entraînement de tube --- Tubage --- Prototypage --- Sertissage --- Machine design --- Prototyping --- Tube feeder --- Tube casing --- Crimping --- Ingénierie, informatique & technologie > Ingénierie mécanique