Usinages des Composites - 23 octobre 2012 - Albert

2. Objectif
Promouvoir l’innovation et le transfert de technologie.
Principes fondateurs
Une mutualisation des compétences humaines et
INNOVALTECH EST UNE matérielles du monde académique.
PLATEFORME DE TRANSFERT
Des pôles dédiés aux prestations technologiques
TECHNOLOGIQUE FINANCÉE
PARTIELLEMENT PAR DES AIDES et à la formation.
PUBLIQUES (ÉTAT, RÉGION La force d’un réseau pour offrir un service et une
PICARDIE) ET DES RESSOUR- prestation de qualité.
CES PROPRES.
L’ACADEMIE D’AMIENS MET A Prestations
DISPOSITION DEUX Développement de projets technologiques et industriels.
PERSONNELS L’ESPACE
CONDORCET A LA CHARGE DE Étude et expertise.
LA GESTION FINANCIERE Recherche et développement.
Transfert de technologie.
Formation initiale et continue.

3. Organisation
Pôle 1 : F.A.O., UGV, MMT
Pôle 2 : Conception, Prototypage rapide, scanning
Pôle 3 : M.E.O. Usinage Composites
Pôle 4 : T.I.M. Assemblage Multi-Matériaux
LA PFT INNOVALTECH EST
LABELLISEE « PLATE-FORME Espace Condorcet de
TECHNOLOGI-QUE » Saint Quentin
PAR LE MINISTERE DE Université de Picardie CFAO– UGV– MMT—MPS
Jules Verne
L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET
DE LA RECHERCHE DEPUIS 2008.
Lycée Joliot-Curie d’Hirson
IUT de l’Aisne
GMAO—Maintenance
ELLE A VU SON LABEL CAO - Prototypage - Duplication
RENOUVELE EN 2010 POUR
UNE DUREE DE 3 ANS
AFPI 8002 espace AFIDA
Lycée Jean Macé de Chauny
Formation - MTT
Plasturgie– Composites
Lycée Pierre Méchain de Laon
Lycée Lamarck d’Albert Conception—Prototypage
Usinage Composites

4. Innovaltech, un partenaire de qualité pour les
projets régionaux et européens.
EXEMPLES DE PROJETS ET DE PARTENARIATS :
EMBOLOTHERAPIE
Caractérisation in vitro/in vivo de la technique
Endovasculaire d’embolisation par colle.
Problématique :
. Dynamique de l’injection de colle dans le sang.
. Cinétique de polymérisation de la colle.
Objectifs :
. Etudier le coulage dynamique entre ces 2 problèmes complexes
. Analyser les effets des différents paramètres modifiant la
polymérisation.
Partenariat :
. UTC – CNRS Biomécanique et Bio-ingénierie.
. CHU d’Amiens – Service radiologie et service Biophysique.
ACCOSTAGE EN UGV / TOUCH & WORK
Dispositifs innovants pour la détection de l’accostage
Outil-pièce dans les procédés d’Usinage à Grande Vitesse
Problématique :
. Imprécision de l’accostage entre l’outil et la pièce.
. Détection en dynamique du contact.
Objectifs :
. Modéliser et caractériser l’ensemble des paramètres.
. Développer un prototype d’accostage.
Partenariat :
. UPJV – Laboratoire Modélisation, Informatique & Systèmes (MIS)
. UPJV – Laboratoire LTI
. UPJV – Laboratoire Physique des Systèmes Complexes (PSC).
FOREST LINE – concepteur et fabriquant de Machines Outils

5. Innovaltech, un partenaire de qualité pour
les projets régionaux et européens.
EXEMPLES DE PROJETS ET DE PARTENARIATS :
UMC
Usinage des Matériaux Composites
Problématique :
. Comportement des matériaux composites.
. Définition des paramètres influents.
Objectifs :
. Déterminer et maîtriser les couples outils/matières.
. Optimiser les conditions de coupe.
Partenariat :
. UPJV – Laboratoire LTI
. UTC – Laboratoire Roberval.
. APB – développeur fabriquant d’outils coupants
MSIM
Maitrise du Système par Impulsion Magnétique
Problématique :
. Déterminer les paramètres influents.
. Caractériser les assemblages bi-matériaux.
Objectifs :
. Acquérir la maîtrise du procédé MPS.
. Créer un pôle de compétences.
Partenariat :
. UPJV – Laboratoire LTI
. UTC – Laboratoire Roberval.

6. FIIER-T
Formation Intelligence Industrielle En Réseau
Transfrontalier.
Problématique :
. Sensibiliser les entreprises aux nouvelles technologies
(capteurs intelligents, prototypage rapide, UGV).
Objectifs :
. Adapter l'offre de formation, développer de nouveaux
outils pédagogiques, favoriser les échanges transfrontaliers rance/Belgique .
Partenariat : 7 au 9 juin 2010
. Technofutur Industrie
. CIFOP 12 Lycéens + 2 enseignants
. INSSET du lycée Jean Macé Chauny
. Collège technique St-Joseph
de BTS IPM l’espace scolaire Condorcet
10étudiants et 2 enseignants
6 au 10 décembre 2008
12 mars 2009
10 étudiants de Licence Professionnelle ICI groupe 2
de l'IUT Génie Mécanique de Saint Quentin

7. Pô l e I Conception
Prototypage rapide
Scanning
Scanning
Réalisation de prototypes
Réalisation de pièces prototypes pour validation
de forme et d’aspect (pièces en cours d’étude ou de
développement) ou pour vérification d’assemblage,
de fonctionnement, de résistance, etc.
Impression 3D
Développer des projets de la conception à la réalisation.
Duplication
Étude et conception À partir d’un prototype validé, duplication de
Réaliser des projets de la pièces en résines plastiques (technologie de
conception à la réalisation
coulée sous vide en moules silicone) ou en
métal (aluminium ou bronze avec le principe
de la fonderie en cire perdue).
Calcul de structures

8. Pô l e I Conception
Prototypage rapide
Scanning
CAO : Solidworks – Catia V5
Scanning palpage continu
Scanning laser
Coulée sous vide – duplication plastique
Duplication métal
Développer des projets de la conception à la réalisation.

9. TIM Technologie par Pô l e I I
Impu ls i on Magn é tiqu e
Étude et réalisation des outillages
client
Réalisation de prototypes
démonstrateurs innovants
Soudage, sertissage, formage et
découpage multi-matériaux
Principe du procédé TIM (Technologie par Impulsion
Magnétique)
Un courant de haute énergie est déchargé à travers une
bobine entourant la pièce à travailler. Ce courant élevé Re-conceptualisation des produits
et extrêmement rapide crée une force magnétique entre
la bobine et la pièce qui accélère la pièce extérieure vers
l’intérieur générant ainsi une solide soudure à froid.
Analyse métallographique
Caractérisation mécanique

10. TIM Technologie par Pô l e I I
Impu ls i on Magn é tiqu e
Substitution de procédés d’assemblage
traditionnel
Amélioration des assemblages traditionnels
Redéfinition de produit proposé
·
Réalisation de prototypes démonstrateurs
Etude technico-économique

11. ACTION COLLECTIVE
Assemblage à froid
par impulsion magnétique
Objectif
•Accompagner 15 PME et 5 groupes picards dans leur projet
industriel en s’appuyant sur une technologie innovante.
•Réaliser une étude de faisabilité aboutissant à l’élaboration
d’un « prototype démonstrateur ».
Thématique
•Substitution de procédés d’assemblage traditionnel.
•Amélioration des assemblages traditionnels.
•Redéfinition de produit proposé.
•Simplification des formes des pièces à assembler.
MEO (Mise En Œuvre des matériaux)
Méthodologie
U n e amoulage et c o l l e cdesvmatériaux composites.e •Hiérarchisation des projets avec l’entreprise.
Etude, c t i o n usinage t i e d ’ é m e r g e n c
•Identification du projet retenu.
de projets pour votre entreprise •Étude de faisabilité.
•Rapport de préconisation pour l’industrialisation.
Compression des pré-imprégnés •Préparer le transfert de technologie.
Informer les entreprises Picardes sur la disponibilité
d’un nouveau procédé d’assemblage. Durée
Moulage au contact Début 2009 à juin 2013
Faire émerger de nouveaux projets innovants autour
Moulage sous vide (infusion)
de l’assemblage multi-matériaux.

12. ACTION COLLECTIVE
Pô l e I
TIM
Technologie par impulsion
magnétique
OBJECTIFS
· Créer un centre d’expertise PFT TIM régional
· Créer une équipe de recherche appliquée
· Mettre en place un partenariat académique et consortium picard
· Développer l’action de transfert de technologie
Sertissage
Découpe
Soudage
Formage

13. Pô l e I I I FAO
Usinage Grande Vitesse
Mesure
Tridimensionnelle
Optimisation des conditions de coupe (COM)
Essais et usinage
Optimisation des trajectoires
Contrôle MMT
A partir d’une pièce fournie par un client, digitalisation
des surfaces et réalisation du fichier numérique associé.
FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur) Étude technico-économique
A partir du fichier numérique de définition d’une pièce ou d’un
outillage(moule, poinçon, matrice…), réalisation du programme Analyse vibratoire
d’usinage à grande vitesse (UGV) de la pièce en optimisant les
stratégies et les parcours d’outils. Logiciels : Sinu Train - PCDmis
Calcul de structures
Programmation FAO
TOP Solid - Delcam

14. Pô l e I I I FAO
Usinage Grande Vitesse
Mesure
Tridimensionnelle
Plateforme technologique haute productivité :
- Centre d’usinage 5 axes UGV
- Centre d’usinage 3 axes UGV avec diviseur numérique
Plateau technique Condorcet Saint Quentin :
- Centre d'usinage 4 axes horizontal palettisé
- Un centre d'usinage 3 axes vertical grande capacité
- Centre de tournage multi-axes (bi-broches avec axe Y)
- Centre de tournage / fraisage 5 axes
- Deux centres d'usinage 3 axes avec prédisposition 4éme axe
- Tour CN 3 et 2 axes

15. Pô l e I I I FAO
Usinage Grande Vitesse
Mesure
Tridimensionnelle
Plateforme technologique Composites :
- Cellule d’usinage robotisée 5 axes UGV
- Centre d’usinage 5 axes UGV Composites
Plateau technique Lamarck - Albert :
- Centre d'usinage 4 axes horizontal palettisé
- Un centre d'usinage 5 axes vertical
- Centre de tournage multi-axes (bi-broches avec axe Y)
- Un centre d'usinage 3 axes avec prédisposition 4éme axe
- Tour CN 3 et 2 axes

16. MEO Pô l e I V
Usinage des Matériaux
Composites
Projection simultanée
RTM
Analyses et contrôles
FAO Robomaster
Test et validation de stratégie d’usinage
Usinage matériaux tendre et composites
MEO (Mise En Œuvre des matériaux)
Etude, moulage et usinage des matériaux composites.
Analyse expérimentale
de la coupe
Compression des pré-imprégnés
Essais comportementaux
Moulage au contact Des matériaux
Moulage sous vide (infusion)

17. USINAGE - MEO Pô l e I V
Matériaux Composites
Matériaux Tendres
Robot Staubli 5 axes RX170B HSM
Broche Fisher 42 000tr/min
Cellule hermétique – Centrale aspiration ATEX
Centre de fraisage 5 axes tête bi-rotative
Laboratoire de caractérisation et mesure
Presse à injecter Arburg 50-150 tonnes
Presse de compression - RTM light projection simultanée

19. Objectifs
Accompagner l’évolution des matériaux vers les composites
Créer une plateforme essai de proximité
Promouvoir l’axe formation et le transfert de technologie
LA MUTUALISATION DES
MOYENS ET RESSOURCES
HUMAINES PERMET DE
DEMULTIPLIER LES SAVOIRS ET
Faisabilités
SAVOIR-FAIRE DANS LE Comparer des solutions d’usinage sur des typologies
DOMAINES DE L’USINAGE DES différentes de machines
COMPOSITES
Explorer de nouvelles solutions d’usinage
Proposer des solutions d’usinage pour les pièces longues
LA PFT INNOVALTECH PERMET et remplacer les opérations manuelles par robot
DE FEDERER CES
Réaliser des géométrie s de pièces complexes en 5 axes
COMPETENCES ACADEMIQUES
ELLE EST UN SUPPORT Usiner différents matériaux (aluminium, composite, lab,
ADMINISTRATIF ET UN SOUTIEN carbone, …), même les plus durs (Inox, Inconel 600, …)
TECHNOLOGIQUE

20. USINAGE Pô l e I V
Matériaux Composites
Matériaux Tendres
Cellule Robotisée STAUBLI 5 axes RX170B HSM
Centre d’usinage ROSILIO MAG V C 5A
Charly Robot Pro 3 axes
Disposer d’un parc reflétant
le tissu industriel régional

21. USINAGE Pô l e I V
Matériaux Composites
Matériaux Tendres
CHARLY pro
CHARLY pro
0705
1010
CHARLY pro
1030

22. USINAGE Pô l e I V
des Matériaux Composites
TechnologieMatériaux Tendres
Centrale d’aspiration aux normes ATEX
Contraintes :
Génération de poussières lors de
l’usinage des composites
Risque d'explosion suivant la
Poussière de composites composition du composite
(Zone 21 de la norme ATEX).
Obligation de positionner la centrale à
l'extérieur.
Centrale aspiration Respect des normes de sécurité et
d'environnement
zone d’usinage machine
Principe:
Le système complètement
hermétique permet
d’aspirer l’ensemble des
copeaux (poussières)
présents dans la zone
d’usinage.

23. USINAGE Pô l e I V
Matériaux Composites
Matériaux Tendres
CELLULE D’USINAGE AXIOME
ROSILIO MAG V C5A Robot d’usinage Staubli RX170 HSM
Centre de fraisage 5 axes version tête bi-rotative Electro broche en HSK 40
Electro broche en HSK 50 Micro lubrification centrale
Arrosage central Puissance 17kW en S1
Puissance 20 kW en S1 Fréquence 42 000 tr/min
Fréquence 36 000 tr/min Jauge en Z automatique en dynamique sur palpeur Renishaw
Table par aspiration 1000 x 780
avec moteur indépendant
HSM PROGRAMMATION
FAO / Mastercamx4
Langage robot VAL
Simulation Robot Master
DCN SIEMENS 840 D
Course X = 1000 mm
Course Y = 1000 mm
Course Z = 1000 mm
Course C ±225° en CONTINUE Rayon d’action 1m 800
Course B ±110° en CONTINUE Table de travail 1.5m x 1m
Convoyeur de translation linéaire en 6°axe pour le robot possible > 1,5 m
CHARGEUR D’OUTIL 16 POSTES Centrale d'aspiration aux normes ATEX de 800 m3/h

24. USINAGE Pô l e I V
Matériaux Composites
Matériaux Tendres
CELLULE D’USINAGE AXIOME
Broche PRECISE-FISCHER intégrée dans l’avant-bras
ROSILIO MAG V C5A
Broche 5 axes avec tête twist
AVANTAGES AVANTAGES
La broche 5 axes avec tête twist permet d’accéder à
La conception 5 axes du robot avec électrobroche intégrée améliore
l’ensemble des zones d’usinages des pièces composites.
considérablement la rigidité du bras.
Elle permet également un balayage en usinage avec un
mouvement le plus fluide possible permettant d’obtenir Bras pressurisé pour travailler dans un environnement difficile.
un état de surface très précis Répétabilité: +/- 0,04
Protection des vis à billes et guidages contre les
Classe de protection : IP65 (67 pour le poignet)
poussières avec aspiration des copeaux

25. USINAGE Pô l e I V
des Matériaux Composites
Matériaux Tendres
Matériaux composites : Domaines d’applications :
- Carbone - Aéronautique
- Céramique - Transport
- Fibres de verre - Loisirs / Compétition
- Fibres végétales - Biens d’équipement
- … - …
Carbone
Aluminium
Céramique Bois
Pierre
Pièce de fonderie
Fibre de verre LAB Verre Polystyrène / Résine

26. Hervé Reigner
www.charlyrobot.com
www.axiome.com
www.rosilio.fr
Lycées partenaires

27. Dominique HAYE
Tél: 03 23 08 44 89 - Fax: 03 23 08 49 17
Site Internet : www.pft-innovaltech.fr
E-mail : innovaltech@pft-innovaltech.fr