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Usinages des Composites - 23 octobre 2012 - Albert

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Page 1: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique
Page 2: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

INNOVALTECH EST UNEPLATEFORME DE TRANSFERTTECHNOLOGIQUE FINANCÉEPARTIELLEMENT PAR DES AIDESPUBLIQUES (ÉTAT, RÉGIONPICARDIE) ET DES RESSOUR-CES PROPRES.

Promouvoir l’innovation et le transfert de technologie.

P r i n c i p e s f o n d a t e u r s Une mutualisation des compétences humaines etmatérielles du monde académique.

Des pôles dédiés aux prestations technologiques

et à la formation.

La force d’un réseau pour offrir un service et une

prestation de qualité.

P r e s t a t i o n sDéveloppement de projets technologiques et industriels.

Étude et expertise.

Recherche et développement.

Transfert de technologie.

Formation initiale et continue.

L’ACADEMIE D’AMIENS MET ADISPOSITION DEUXPERSONNELS L’ESPACECONDORCET A LA CHARGE DELA GESTION FINANCIERE

O b j e c t i f

Page 3: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

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

O r g a n i s a t i o n

Formation - MTT

AFPI 8002 espace AFIDA

Espace Condorcet deSaint Quentin

CFAO– UGV– MMT—MPS

Lycée Jean Macé de ChaunyPlasturgie– Composites

Lycée Joliot-Curie d’HirsonGMAO—Maintenance

Conception—Prototypage

Lycée Pierre Méchain de Laon

Usinage Composites

Lycée Lamarck d’Albert

CAO - Prototypage - Duplication

IUT de l’Aisne

Université de Picardie Jules Verne

LA PFT INNOVALTECH ESTLABELLISEE « PLATE-FORMETECHNOLOGI-QUE »PAR LE MINISTERE DEL’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ETDE LARECHERCHE DEPUIS 2008.

ELLE A VU SON LABELRENOUVELE EN 2010 POURUNE DUREE DE 3 ANS

Page 4: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

EMBOLOTHERAPIE

EXEMPLES DE PROJETS ET DE PARTENARIATS :

Caractérisation in vitro/in vivo de la techniqueEndovasculaire d’embolisation par colle.

Innovaltech, un partenaire de qualité pour les projets régionaux et européens.

Partenariat :. UTC – CNRS Biomécanique et Bio-ingénierie.. CHU d’Amiens – Service radiologie et service Biophysique.

ACCOSTAGE EN UGV / TOUCH & WORKDispositifs innovants pour la détection de l’accostageOutil-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

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.

Page 5: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

UMC

EXEMPLES DE PROJETS ET DE PARTENARIATS :

Usinage des Matériaux Composites

Innovaltech, un partenaire de qualité pour les projets régionaux et européens.

Partenariat :. UPJV – Laboratoire LTI. UTC – Laboratoire Roberval.. APB – développeur fabriquant d’outils coupants

MSIMMaitrise 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.

Problématique :. Comportement des matériaux composites.. Définition des paramètres influents.

Objectifs :. Déterminer et maîtriser les couples outils/matières.. Optimiser les conditions de coupe.

Page 6: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

FIIER-TFormation 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 : . Technofutur Industrie. CIFOP. INSSET. Collège technique St-Joseph

7 au 9 juin 201012 Lycéens + 2 enseignantsdu lycée Jean Macé Chauny

12 mars 2009 10 étudiants de Licence Professionnelle ICI groupe 2

de l'IUT Génie Mécanique de Saint Quentin

6au 10 décem

bre 200810étudiants et 2 enseignants

de BTS IPM l’espace scolaire Condorcet

Page 7: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

Développer des projets de la conception à la réalisation.

Conception Prototypage rapide

Scanning

Duplication À partir d’un prototype validé, duplication de pièces en résines plastiques (technologie de coulée sous vide en moules silicone) ou en métal (aluminium ou bronze avec le principe de la fonderie en cire perdue).

Scanning

Réalisation de prototypesRéalisation de pièces prototypes pour validationde forme et d’aspect (pièces en cours d’étude ou de développement) ou pour vérification d’assemblage, de fonctionnement, de résistance, etc.

Étude et conception Réaliser des projets de la conception à la réalisation

Calcul de structures

Impression 3D

Pô l e I

Page 8: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

Développer des projets de la conception à la réalisation.

Conception Prototypage rapide

Scanning

CAO : Solidworks – Catia V5

Scanning palpage continuScanning laser

Coulée sous vide – duplication plastique

Duplication métal

Pô l e I

Page 9: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

Technologie par Impuls ion Magnétique

Pô l e I I TIM

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 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.

Étude et réalisation des outillages client

Réalisation de prototypes démonstrateurs innovants

Soudage, sertissage, formage et découpage multi-matériaux

Re-conceptualisation des produits

Analyse métallographique

Caractérisation mécanique

Page 10: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

Technologie par Impuls ion Magnétique

Pô l e I I TIM

Substitution de procédés d’assemblage traditionnel

Améliorat ion des assemblages traditionnels

Redéfinition de produit proposé·Réalisation de prototypes démonstrateurs

Etude technico-économique

Page 11: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

ACTION COLLECTIVEAssemblage à froid

par impulsion magnétique

Compression des pré-imprégnés

Moulage au contact

Moulage sous vide (infusion)

Etude, moulage et usinage des matériaux composites.MEO (Mise En Œuvre des matériaux)

Informer les entreprises Picardes sur la disponibilitéd’un nouveau procédé d’assemblage.

Faire émerger de nouveaux projets innovants autourde l’assemblage multi-matériaux.

U n e a c t i o n c o l l e c t i v e d ’ é m e r g e n c ed e p r o j e t s p o u r v o t r e e n t r e p r i s e

O b j e c t i f•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 ».

T h é m a t i q u e•Substitution de procédés d’assemblage traditionnel.•Amélioration des assemblages traditionnels.•Redéfinition de produit proposé.•Simplification des formes des pièces à assembler.

M é t h o d o l o g i e•Hiérarchisation des projets avec l’entreprise.•Identification du projet retenu.•Étude de faisabilité.•Rapport de préconisation pour l’industrialisation.•Préparer le transfert de technologie.

D u r é eDébut 2009 à juin 2013

Page 12: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

ACTION COLLECTIVEPô l e I TIM

Technologie par impulsionmagnétique

Sertissage

Découpe

SoudageFormage

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

Page 13: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

FAOUsinage Grande Vitesse

Mesure Tridimensionnelle

Calcul de structures

Programmation FAO TOP Solid - Delcam

Pô l e I I I

A partir du fichier numérique de définition d’une pièce ou d’un outillage(moule, poinçon, matrice…), réalisation du programme d’usinage à grande vitesse (UGV) de la pièce en optimisant les stratégies et les parcours d’outils.

FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur)

Optimisation des conditions de coupe (COM)

Essais et usinage

Optimisation des trajectoires

Contrôle MMTA partir d’une pièce fournie par un client, digitalisationdes surfaces et réalisation du fichier numérique associé.

Étude technico-économique

Analyse vibratoire

Logiciels : Sinu Train - PCDmis

Page 14: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

FAOUsinage Grande Vitesse

Mesure Tridimensionnelle

Pô l e I I I

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

Page 15: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

FAOUsinage Grande Vitesse

Mesure Tridimensionnelle

Pô l e I I I

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

Page 16: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

MEOUsinage des Matériaux

Composites

Compression des pré-imprégnés

Moulage au contact

Moulage sous vide (infusion)

Pô l e I V

Etude, moulage et usinage des matériaux composites.MEO (Mise En Œuvre des matériaux)

Projection simultanée

RTM

Analyses et contrôles

FAO Robomaster

Test et validation de stratégie d’usinage

Usinage matériaux tendre et composites

Analyse expérimentalede la coupe

Essais comportementauxDes matériaux

Page 17: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

USINAGE - MEOMatériaux Composites

Matériaux Tendres

Pô l e I V

Presse de compression - RTM light projection simultanée

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

Page 18: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique
Page 19: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

LA MUTUALISATION DESMOYENS ET RESSOURCESHUMAINES PERMET DEDEMULTIPLIER LES SAVOIRS ETSAVOIR-FAIRE DANS LEDOMAINES DE L’USINAGE DESCOMPOSITES

Accompagner l’évolution des matériaux vers les composites

Créer une plateforme essai de proximité

Promouvoir l’axe formation et le transfert de technologie

F a i s a b i l i t é sComparer des solutions d’usinage sur des typologies différentes de machines

Explorer de nouvelles solutions d’usinage

Proposer des solutions d’usinage pour les pièces longues et remplacer les opérations manuelles par robot

Réaliser des géométrie s de pièces complexes en 5 axes

Usiner différents matériaux (aluminium, composite, lab, carbone, …), même les plus durs (Inox, Inconel 600, …)

LA PFT INNOVALTECH PERMETDE FEDERER CESCOMPETENCES ACADEMIQUESELLE EST UN SUPPORTADMINISTRATIF ET UN SOUTIENTECHNOLOGIQUE

O b j e c t i f s

Page 20: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

USINAGEMatériaux Composites

Matériaux Tendres

Pô l e I V

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

Page 21: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

USINAGEMatériaux Composites

Matériaux Tendres

Pô l e I V

CHARLY pro0705CHARLY pro

1010CHARLY pro

1030

Page 22: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

Technologie

zone d’usinage machine

Centrale aspiration

Poussière de composites

Contraintes :Génération de poussières lors de l’usinage des compositesRisque d'explosion suivant la composition du composite

(Zone 21 de la norme ATEX).Obligation de positionner la centrale à l'extérieur. Respect des normes de sécurité et d'environnement

USINAGEdes Matériaux Composites

Matériaux Tendres

Pô l e I V

Principe: Le système complètement hermétique permet d’aspirer l’ensemble des copeaux (poussières) présents dans la zone d’usinage.

Centrale d’aspiration aux normes ATEX

Page 23: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

Pô l e I V

Rayon d’action 1m 800Table de travail 1.5m x 1mConvoyeur de translation linéaire en 6°axe pour le robot possible > 1,5 mCentrale d'aspiration aux normes ATEX de 800 m3/h

USINAGE Matériaux Composites

Matériaux Tendres

CELLULE D’USINAGE AXIOMERobot d’usinage Staubli RX170 HSM

Electro broche en HSK 40Micro lubrification centralePuissance 17kW en S1Fréquence 42 000 tr/minJauge en Z automatique en dynamique sur palpeur Renishaw

HSM PROGRAMMATIONFAO / Mastercamx4Langage robot VAL Simulation Robot MasterDCN SIEMENS 840 D

Course X = 1000 mmCourse Y = 1000 mmCourse Z = 1000 mmCourse C ±225° en CONTINUECourse B ±110° en CONTINUE

CHARGEUR D’OUTIL 16 POSTES

ROSILIO MAG V C5ACentre de fraisage 5 axes version tête bi-rotative

Electro broche en HSK 50Arrosage centralPuissance 20 kW en S1Fréquence 36 000 tr/minTable par aspiration 1000 x 780avec moteur indépendant

Page 24: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

Pô l e I V

AVANTAGES La conception 5 axes du robot avec électrobroche intégrée améliore

considérablement la rigidité du bras.

Bras pressurisé pour travailler dans un environnement difficile.

Répétabilité: +/- 0,04

Classe de protection : IP65 (67 pour le poignet)

USINAGE Matériaux Composites

Matériaux Tendres CELLULE D’USINAGE AXIOME

Broche PRECISE-FISCHER intégrée dans l’avant-brasROSILIO MAG V C5ABroche 5 axes avec tête twist

AVANTAGES La broche 5 axes avec tête twist permet d’accéder à l’ensemble des zones d’usinages des pièces composites.

Elle permet également un balayage en usinage avec un

mouvement le plus fluide possible permettant d’obtenir un état de surface très précis

Protection des vis à billes et guidages contre les

poussières avec aspiration des copeaux

Page 25: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

USINAGEdes Matériaux Composites

Matériaux Tendres

Pô l e I V

Matériaux composites : - Carbone- Céramique- Fibres de verre- Fibres végétales- …

Polystyrène / Résine

AluminiumBois

VerrePièce de fonderie

Céramique

Carbone

Pierre

Fibre de verre

Domaines d’applications : - Aéronautique- Transport- Loisirs / Compétition- Biens d’équipement- …

LAB

Page 26: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

www.charlyrobot.com

www.axiome.com

www.rosilio.fr

Hervé Reigner

Lycées partenaires

Page 27: INNOVALTECH - Innovation & Valorisation Technologique

Dominique HAYETél: 03 23 08 44 89 - Fax: 03 23 08 49 17Site Internet : www.pft-innovaltech.frE-mail : [email protected]