Construction d'un jumeau numérique pour l'impression 4D de matériaux intelligents

Mourad El Hadrouz [Scholar]

Maître de conférences ENSAM, Laboratoire MSMP

Le 31 mars 2025 à 13h30, location to be communicated later

Résumé : 

Les différents procédés d’impression 3D, couplés à des matériaux à mémoire de forme, ont donné naissance à l’impression 4D. La quatrième dimension repose sur la capacité de la pièce imprimée à changer de forme au cours du temps, activant ainsi des fonctionnalités telles que le changement de forme, l’amortissement intelligent ; elle permet également de définir de nouveaux motifs de déformation spontanée. Cependant, l’efficacité de telles structures est étroitement liée à l’histoire thermomécanique de leur mise en forme par dépôt de fil fondu, particulièrement dans le cas de polymères ayant une basse température de transition vitreuse . De plus, les propriétés de mémoire de forme de polymères amorphes ou semi-cristallins composant par exemple des structures lattice sont dépendantes du procédé de fabrication, du nombre de cycle de mémoire de forme et de la variabilité des propriétés matériaux.

La pratique actuelle de qualification des produits par essais et erreurs s’avère couteuse en temps, équipements et matériaux. Il est aujourd’hui admis qu'un jumeau numérique complet d’une machine d'impression 3D composé de modèles mécaniques, de modèles statistiques et de contrôle, d'apprentissage automatique et de données issues de l’instrumentation du procédé peut réduire le volume des essais et des erreurs, réduire les défauts et réduire ainsi les délais pour la mise en production. De plus, il offre la possibilité d’une optimisation avancée du procédé.

Cette présentation mettra en valeur certaines des briques d’un jumeau numérique du procédé d’impression 4D ; en particulier, la caractérisation thermomécanique de différents polymères à mémoire de forme, la surveillance et la simulation du procédé.