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Inauguration EBM– 8 avril 2013

EBM Nouveaux Matériaux


La logique CEMAM : Cahiers des charges de + en + complexes - Multifonctionnalité croissante - Requêtes contradictoires

=> MATERIAU sur MESURE

Jouer sur les compositions, la microstructure, l’association de matériaux … … mais aussi la géométrie, la topologie

=> Matériau Architecturé • Rôle primordial de la modélisation par ex. optimisation topologique


Matériaux architecturés : le rôle primordial de la modélisation Exemple de l’optimisation topologique Isolation thermique Rigidité en cisaillement

solutions optimales pour une densité fixée en fonction de l’importance thermique/mécanique Thèse L. Laszczyk (2011)

Échantillons polymères (polyamides) fabriqués par Laser (PolyShape)


La logique CEMAM : Cahiers des charges de + en + complexes - Multifonctionnalité croissante

=> MATERIAU sur MESURE

- Requêtes contradictoires

Jouer sur les compositions, la microstructure, l’association de matériaux … … mais aussi la géométrie, la topologie

=> Matériau Architecturé • Rôle primordial de la modélisation

=>

• Morphologie, topologie complètement contrôlées

par ex. optimisation topologique • Solution idéales REALISABLES ?

=> FABRICATION ADDITIVE


- Architecture « complètement » contrôlée Ex 1 : Réseaux cellulaires de barres, de poutres ; treillis … bon compromis légèreté / propriétés mécaniques

Réseaux périodiques (TA6V) ( © NCSU)

Réseau stochastique (cellules de Voronoï) ( © thèse M. Suard)

Propriétés = f(densité, arrangement, procédé ?, …)


- Architecture « complètement » contrôlée

Thèse M. Suard (coll. SIMAP / G-SCOP) :

Propriétés = f(densité, arrangement, procédé ?, …)

ép. = 1 mm

Build direction

Tomographie X, ESRF

z x y


- Architecture « complètement » contrôlée Ex 2 : matériaux auxétiques matériaux à coefficient de Poisson négatif :

Structures auxétiques en TA6V Yang et al., MSE A (2012), NCSU

autres applications : -

Métamatériaux acoustiques ? (Univ. Erlangen)

Hexatruss (thèse J. Dirrenberger, 2012)


- Architecture « complètement » contrôlée - Réseau :

=> ajustement des prop. mécaniques. => ostéointégration => BIOMEDICAL

- Réseau + X : - X = polymère

=> Absorption vibrations (Aéronautique)

- X = MCP

=> Stockage / déstockage de chaleur

- X = fluide

=> Echangeur de chaleur => Barrière thermique (refroidissement par transpiration)


- Matériau « cellulaire » - Matériau « poreux » on peut jouer sur la porosité … au niveau de l’architecture on peut jouer sur la porosité … au niveau de la poudre = > frittage partiel durant le procédé

=> porosité à l’échelle micronique => gradient de porosité(s)

=> FILTRES


- Matériau « cellulaire » - Matériau « poreux » - Matériau dense Aujourd’hui :

TA6V

Demain :

TiAl Cu

Al

Verres Métalliques massifs ?


Matériaux Architecturés <=> Fabrication Additive (EBM) Grenoble site privilégié Modélisation

Métallurgie

Caractérisation

Grenoble INP, premier établissement d'enseignement supérieur français en Sciences des matériaux (35ème mondial)

Les Matériaux apparaissent comme un acteur majeur dans l’innovation technologique, … … rendent les choses possibles ou les condamnent à rester à l’état de rêve. Yves Bréchet

Cycle de conférences au collège de France


Principes de l'EBM  

Point de vue des matériaux

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