Découverte et présentation du centre dédié à la recherche des procédés mécaniques de demain. Situé à Saint Etienne, le Cetim développe en autre, la fabrication additive pour des pièces de métal haute technologie, pour les industriels français.
Interview :
Maxime FAYOLLE
Responsable d'activité fabrication additive au Cetim
Corentin CARREE
Ingénieur spécialisé dans la fabrication additive au Cetim
Corentin ROUSSEL
Ingénieur spécialisé dans la fabrication additive au Cetim
Interview :
Maxime FAYOLLE
Responsable d'activité fabrication additive au Cetim
Corentin CARREE
Ingénieur spécialisé dans la fabrication additive au Cetim
Corentin ROUSSEL
Ingénieur spécialisé dans la fabrication additive au Cetim
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00:00 Vous voyez tous de quoi il s'agit.
00:02 Les prothèses dentaires, les couronnes et celles de nouvelle génération
00:06 ont été pensées et conçues à Saint-Etienne.
00:09 Une application concrète du SETIM.
00:12 Une des applications les plus diffusées en France actuellement, dans le monde,
00:16 c'est la production de prothèses dentaires grâce à la technologie de fabrication additive
00:19 par fusion laser sur l'e-wood.
00:21 L'intérêt c'est de pouvoir fabriquer des pièces sur mesure
00:24 en n'ayant aucune prise d'empreinte, uniquement à partir d'une imagerie numérique.
00:27 C'est-à-dire qu'on va scanner la dent du patient ou la bâchoire du patient
00:30 et pouvoir reproduire une prothèse parfaitement à sa taille.
00:34 Le SETIM, Centre technique des industries de la mécanique, créé en 1965,
00:39 ouvre son deuxième laboratoire de recherche à Saint-Etienne en 1966,
00:44 au plus près des leaders industriels de la mécanique.
00:48 10 centres sont aujourd'hui implantés sur toute la France.
00:51 Le site de Saint-Etienne est spécialisé dans la fabrication additive,
00:55 autrement dit l'impression 3D du métal.
00:58 La région Auvergne-Rhône-Alpes est aujourd'hui la première région industrielle de France.
01:03 Un vivier pour ce centre de recherche en nouvelles technologies.
01:07 Le but de ces nouvelles technologies,
01:08 c'est de pouvoir fabriquer avec une liberté complète de design des pièces.
01:12 C'est-à-dire qu'on peut réaliser des pièces très complexes
01:15 et aussi réaliser des pièces sans outillage afin de réduire les temps de production.
01:20 La fabrication additive, comment ça marche ?
01:25 L'idée est de construire une pièce en faisant fondre une poudre de métal sur une zone précise,
01:31 jusqu'à l'obtention d'une pièce dessinée en amont par ordinateur.
01:35 On peut utiliser un laser très précis pour ce type de construction.
01:40 L'intérêt est d'éviter au maximum l'usinage du métal.
01:43 Au lieu d'enlever de la matière, on l'ajoute.
01:46 [Musique]
02:01 Une opération très coûteuse en recherche et développement,
02:04 le CETIM est donc là pour mutualiser les coûts,
02:07 afin que cette technologie soit intégrée par toutes les entreprises adhérentes.
02:12 Les industriels viennent souvent avec des défis technologiques.
02:15 Ils sont face à un problème.
02:18 Ils n'ont pas forcément les ressources scientifiques en interne ou de développement.
02:23 Dans ce cas-là, on va les accompagner pour redéfinir leurs besoins exactement,
02:28 identifier l'intérêt de ces nouvelles technologies pour la production de leurs pièces
02:33 et les accompagner dans tout le développement de leurs pièces.
02:35 Donc, ça soit la reconception bien entendu, le choix du matériau adéquat,
02:41 le choix du procédé et toute la gamme de production pour qu'à la fin du développement,
02:47 il ait toutes les cartes en main pour produire les pièces de manière correcte,
02:51 avec des bons niveaux de coûts et de performances.
02:54 Les enjeux pour l'industrie sont énormes.
02:57 Les pièces de mécanique sont repensées plus légères, plus résistantes.
03:01 Un logiciel informatique intègre les contraintes
03:04 et redessine un nouveau plan de construction.
03:07 Les pièces conçues ne ressemblent plus du tout aux standards mécaniques.
03:11 Là, j'ai un exemple juste à côté de moi.
03:13 Sur cette pièce-là, au départ, si on devait la faire en usinage,
03:17 ce serait un énorme bloc et on n'aurait pas toutes ces parties courbes.
03:23 Avec une optimisation topologique, on arrive à garder les surfaces fonctionnelles
03:27 qui servent à fixer la pièce dans le système,
03:30 tout en rendant plus légère la pièce,
03:34 tout en conservant aussi les propriétés mécaniques.
03:38 L'intérêt sur cette pièce, c'est qu'on a réduit son poids par deux,
03:42 sa masse par deux, et on a aussi augmenté sa résistance mécanique par deux.
03:47 Ce qui fait que c'est tout bénef pour l'application sur laquelle elle évolue.
03:54 Deuxième technique développée pour les industriels de la mécanique au CETIM,
03:58 toujours en fabrication additive, mais sans laser.
04:01 Une poudre métallique est agglomérée avec une encre,
04:04 formant les pièces friables, qui sont ensuite chauffées au four
04:08 pour acquérir la solidité et les propriétés mécaniques.
04:11 Alors ça, c'est une machine de fabrication additive métallique.
04:15 On va venir ici mettre en forme des pièces métalliques
04:18 et ensuite ces pièces-là vont passer dans un four de fritage
04:21 pour leur donner leur propriété mécanique finale.
04:25 En quelques mots, on va avoir une première étape,
04:26 on va venir déposer une couche de poudre métallique
04:29 et après déposer de l'encre à certains endroits pour agglomérer les grains de poudre
04:34 et mettre en forme les pièces.
04:37 Ici, c'est sur un centre de recherche,
04:40 on va beaucoup plus prendre le temps de comprendre la machine,
04:42 contrairement à par exemple des entreprises où l'objectif va être de la production.
04:47 Là, on va plus essayer de comprendre comment ça marche
04:50 et c'est ça aussi qui est intéressant, c'est développer la machine,
04:54 aider à la fiabiliser et du coup aider les industriels à intégrer ces moyens chez eux.
05:00 Gain d'espace et de poids, résistance accrue et flexibilité d'usage,
05:04 les pièces mécaniques nouvelle génération conçues au CETIM en partenariat
05:09 avec les écoles d'ingénieurs comme l'ENISE et MinTelecom
05:13 révolutionnent l'industrie mécanique très développée sur notre territoire.
05:17 Une meilleure optimisation des pièces mécaniques pour les grandes
05:20 mais aussi pour les petites entreprises dans un monde qui aujourd'hui
05:25 compte ses ressources naturelles et essaie de les économiser.
05:29 Tout ça prend du temps, entre la conception et la mise en application industrielle,
05:34 il faut plusieurs années de tests, d'équilibrage et de recherche.
05:39 Alors le développement peut être rapide, en quelques mois on est capable de développer une pièce
05:44 ou alors si on a un déploiement complet, c'est-à-dire que l'industriel cherche à industrialiser
05:49 et à intégrer la technologie chez lui, ça peut durer jusqu'à plusieurs années
05:54 parce qu'on va l'accompagner vraiment dans le développement de ses produits
05:56 mais aussi l'industrialisation, l'achat des moyens et la formation de ses équipes
06:00 pour pouvoir maîtriser toute la chaîne de production.
06:04 Un temps d'avance à Saint-Etienne pour la recherche mécanique qui rayonne partout dans le monde,
06:13 à l'image des pièces mécaniques destinées à l'automobile, le nucléaire,
06:18 l'aéronautique et même l'aérospatiale.
06:22 [Musique]