Maintenance & Entreprise n°666

MAINTENANCE 4.0 FABRICATION ADDITIVE
La plateforme Samanta
Au CEA, les recherches
sur la fabrication additive
impliquent près
de 80 chercheurs et plusieurs
plateformes de R&D.
la pièce à partir de son modèle physique
(scan 3D). Il a fallu ensuite sélectionner
le matériau et le procédé de fabrication
additive les plus adaptés au besoin d’EDF.
Le choix du procédé s’est finalement porté
sur la fabrication additive par fusion laser
sur lit de poudre : plusieurs pièces ont été
fabriquées avec succès et caractérisées
pour vérifier leur conformité.
L’ensemble de ces différentes étapes
a pu être réalisé en quelques jours
seulement au CEA. Cette grande
réactivité qui réduit notablement les délais
d’approvisionnement est un argument
de taille pour lutter contre les risques
d’indisponibilité des installations du
parc nucléaire !
Perspectives : un impact potentiel sur la
chaîne d’approvisionnement et la gestion
du stock.
La fabrication additive a un rôle majeur
à jouer pour lutter contre l’obsolescence
des équipements industriels. Au lieu de
remplacer intégralement l’équipement
comme cela est souvent le cas, il
devient possible de fabriquer des pièces
à la demande, qui, après qualification,
remplaceront les éléments vieillissants
ou défectueux. En imprimant localement
une pièce de rechange par simple envoi
d’un fichier 3D, il est donc possible
de réduire l’impact environnemental
(pas de transport) et les coûts (pas de
stockage, peu de pertes de matière grâce
à l’impression 3D) ! ●
Hicham Maskrot
La plateforme Samanta permet
d’aborder des sujets de R&D liés à
l’ensemble de la chaine de fabrication
additive, de l’élaboration du modèle
numérique à la simulation des pièces
fabriquées, des produits d’apport aux
caractérisations et à l’évaluation des
performances en usage des pièces
fabriquées, le tout soutenu par une
compréhension procédé-matériaux.
Bien que mise en place pour les besoins
des énergies nucléaires et alternatives,
la plateforme
Samanta mène des activités de
R&D dans de nombreux domaines
industriels, en particulier sur les
innovations procédés et matériaux
avancées.
Les équipements principaux de la
plateforme Samanta
• Quatre machines de fusion sélective
par laser (LBM : laser beam melting) :
SLM Solutions 280HL, deux Trumpf
TruPrint 1000 et une machine prototype
développés en interne ;
• Une machine de fusion sélective par
faisceau d’électrons (EBM : electron
beam melting) : Arcam A2 ;
• Une machine de projection laser
(DMD : direct metal deposition) :
Optomec MR-7 ;
• Deux machines de dépôt physiques/
chimiques en phase vapeur (PVD :
Physical Vapour Deposition / PECVD
: Plasma-Enhanced Chemical Vapour
Deposition) équipées avec des
générateurs à haute puissance pulsée
(HiPIMS : High-Power Impulsed
Magnetron Sputtering) et de sources
d’évaporation par arc cathodique ;
• Différentes machines de prototypage
rapide de type stéréolithographie (STL)
et fil fondu (FDM).
• Deux installations « fil » dont une
équipée d’une source laser YAG et une
arc multi process (TIG, plasma, MIG).
Chacune de ces installations étant
associée à un robot 6 axes et d’un
positionneur deux axes.
• Un atomiseur de poudre et une
torche à plasma pour le traitement des
poudres
Les autres plateformes du CEA
• Le CEA dispose également de la plateforme Poudr’Innov, au sein de laquelle
a été créé en 2019 avec la société AddUp une plateforme commune (Famergie)
pour développer la fabrication additive dans le secteur de l’énergie. Les deux
partenaires visent ainsi à lever les verrous technologiques pour atteindre des
performances inégalées dans la production de pièces ou de dispositifs métalliques.
• Le CEA est également membre fondateur de la plateforme de R&D collaborative
« Additive Factory Hub » (AFH) à Saclay, au côté de nombreux industriels. Le CEA-
LITEN contribue notamment à travers son expertise matériau, en complément de
l’expertise en contrôles non destructifs du CEA-LIST.
Les enjeux de la FA de pièces de
rechange
La bonne fonctionnalité au bon endroit tout en réduisant :
• Le risque de rupture d’approvisionnement pour obsolescence
• Les délais d’approvisionnement
• L’impact environnemental lié au transport
• L’impact économique lié au stockage
• Le coût
38 I MAINTENANCE & ENTREPRISE • N°666 • Mai - Juin - Juillet 2022