Arts&MétiersMag - N°419 - Juin/Juillet 2020 - 28

Hommes&Réalisations
Industrie du futur

La fabrication additi ve
en quête d'IA
Les données issues de la fabrication soustractive foisonnent, si bien qu'elles servent
à produire des algorithmes pour machines auto-apprenantes. Dans le domaine de la
fabrication additive, au contraire, les données paraissent bien maigres. Ce qui
n'empêche pas le Cetim d'explorer la voie de l'intelligence artificielle. Voici comment.

éposé en France, le premier brevet mondial de fabrication
réduction des coûts associés au traitement des pièces après leur fabrication
additive remonte à juillet 1984. C'est dire le jeune âge du
- aujourd'hui encore nécessaire pour les rendre conformes.
procédé. «Depuis, la puissance des lasers de machines de
Déceler les défauts de fabrication en temps réel
fabrication additive, notamment sur lit de poudre métallique, a gagné en puissance - jusqu'à 1 000 watts»,
Alexian Juin travaille justement sur la collecte de données qui
rappelle Alexian Juin (Bo. 214), ingénieur
permettront de créer des programmes à base d'IA : «Nous
études et prestations au Cetim de Saint-Étienne (Loire).
cherchons à identifier les paramètres et les méthodes clés.
«L'objectif à
Pour fusionner la poudre de métal, la puissance miniCela passe notamment par la mise au point d'un jumeau
moyen terme est la
male doit atteindre 100 W, contre 2 W à 10 W pour le
numérique du procédé qui soit capable de suivre toutes
mise au point d'un
polymère. Mais une forte puissance ne suffit pas à
les étapes de fabrication.» Pour être le plus universel
procédé auto-apprenant
une machine pour produire des pièces identiques
possible, il est question d'adapter les paramètres
(«machine learning»)
en forme, en caractéristiques mécaniques et qui plus
clés observés aux différentes marques de machine.
capable de corriger en direct Certaines machines fournissent déjà des données
dotées d'un état de surface irréprochable. En plus
d'une optimisation fine de la gamme de production,
mais leur nature et leur nombre suffisent rarement
les défauts de fabrication
d'autres paramètres doivent être maîtrisés : vitesse
à réaliser des programmes à base d'IA. Des données
en fonction de la marque
de balayage du rayon laser, constance de sa puissance,
complémentaires doivent être collectées, notamde la machine et
taux d'oxygène, température du plateau, pression à
ment en cours de fabrication. «Par exemple, rappelle
du matériau
l'intérieur de la chambre, images avant la mise en couche
Alexian Juin, la fissuration d'une pièce émet un son
employés»
de la poudre et après sa fusion, etc. Un pilotage de la
caractéristique repérable à l'aide d'une simple instrumenproduction capable de maîtriser ces paramètres en temps réel
tation acoustique.» Ces outils, associés à des logiciels,
à l'aide d'intelligence artificielle (IA) est une solution envisagée.
permettent d'identifier la nature des défauts des pièces et le
Cela augmenterait automatiquement la productivité, notamment par la
moment précis de leur apparition. Une fois la pièce réalisée, il faut la

PHOTO CETIM

La technologie MBJ

28 - Arts&MétiersMag - Juin-Juillet 2020

Le procédé MBJ («Metal Binder Jetting», en français impression métallique
par projection de liant) comprend deux étapes : on donne sa forme à la pièce
par une «imprimante» qui projette un liant sur un lit de poudre métallique,
afin d'agglomérer les particules métalliques qui constituent la forme de
la pièce. La seconde étape donne à la pièce ses caractéristiques définitives
par frittage de la poudre métallique. Le liant est éliminé et la pièce se
densifie en subissant un retrait dimensionnel.
Exemples de pièces fabriquées selon la technologie MBJ.

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