La fabrication additive, un vecteur de performance industrielle et environnementale à valoriser
Erwan Beauchesne, fondateur de Simetal3D, est un spécialiste de la simulation de la fabrication additive. Dans cette interview, il revient sur la valeur ajoutée de la fabrication additive sur le plan industriel, économique et environnemental. Il nous explique aussi en quoi consiste son accompagnement.
Quels sont les métiers de Simetal3D ?
Simetal3D est un bureau d’études et le distributeur en France du logiciel Additive Lab Research®. Dans ce cadre, nous formons et accompagnons les entreprises de l’implémentation du logiciel à son utilisation en production.
En capitalisant sur ce logiciel, Simetal3D propose aussi des services à forte valeur ajoutée en matière de simulation de fabrication additive métallique aussi bien pour les procédés dits « lit de poudre » (LPBF) que pour les procédés dits de « dépose directe d’énergie » (DED, WAAM ou WLAM) dédiés aux pièces de très grandes tailles.
Simetal3D développe également des processus automatisés, par exemple des post-traitements spécifiques utilisant les résultats de simulation pour permettre au client de visualiser des critères qualifiants pour la pièce, ou encore des modules de simulation spécifiques pour simuler le rechargement de matière sur des pièces de grande taille par exemple…
Pour ce faire, je m’appuie sur une fine expertise en fabrication additive métallique de manière générale, en simulation numérique et en analyse et interprétation des résultats. En veille constante, j’ai une très bonne connaissance de l’état de l’art en matière de simulation appliquée au domaine de la fabrication additive métallique.
Revenons sur votre activité de distribution du logiciel Additive Lab Research®. Quelques mots pour nous présenter le logiciel et ses principales fonctionnalités.
Le logiciel est développé en Belgique par AdditiveLab BVBA. Sa particularité est de proposer un outil simple d’utilisation et compréhensible par des ingénieurs non spécialistes de la simulation, par la mise en avant des paramètres métiers, comme la vitesse ou la puissance laser, l’épaisseur de poudre… Une autre spécificité est son ouverture et sa modularité. Il peut être modifié et façonné par les utilisateurs en fonction de leurs besoins, savoir-faire et compétences. Enfin, le logiciel couvre tous les aspects de la fabrication additive métallique, de l’interaction laser-matière, à la fabrication de la pièce complète.
Depuis plusieurs années, la fabrication additive est de plus en plus plébiscitée. Comment expliquez-vous cet engouement à votre niveau ? Quels sont les bénéfices industriels et environnementaux ?
La fabrication additive a été clairement identifiée comme un moyen de réduire les temps de production. Elle permet par exemple de simplifier les assemblages complexes de plusieurs pièces en une seule pour plus de robustesse, une conception allégée et des temps de production significativement réduits.
Plus généralement, la fabrication additive permet de fabriquer des formes très complexes, impossibles à obtenir avec les procédés conventionnels. C’est notamment le cas des canaux de refroidissement des moules d’injection plastique par exemple ou d’autres pièces destinées à l’industrie spatiale… Elle permet aussi d’optimiser le recours à la matière. Concrètement, on va pouvoir utiliser la juste matière nécessaire pour la fabrication, ce qui, in fine, a des vertus sur le plan écologique et environnemental. Hormis la fabricabilité de la pièce, sa tenue en service et son coût, il n’y a plus de limite dans la conception de pièces de formes parfaitement optimisées pour un allègement conséquent des structures sans compromis sur leur résistance. C’est un argument capital pour l’industrie automobile, aéronautique, ferroviaire et spatiale, en quête de gain de masse pour réduire la consommation des véhicules et leur impact environnemental global.
Comment accompagnez-vous cette dynamique ?
Sur ce marché de niche de la fabrication additive, Simetal3D est un spécialiste du domaine de la simulation. En effet, nous ne fabriquons pas de pièce !
“Sur ce marché de niche de la fabrication additive, Simetal3D est un spécialiste du domaine de la simulation.”
Nous mettons à la disposition de nos clients notre expertise en simulation afin de leur éviter de longues phases de test et d’économiser de la matière. Concrètement, la simulation permet de réduire significativement le risque d’échec, ce qui induit un gain de temps, mais également économique au niveau de la production. Elle permet, en effet, d’anticiper les problèmes et de maximiser les chances de fabriquer du premier coup la pièce respectant le cahier des charges. La simulation apporte également une aide lors de la conception de la pièce en validant en phase amont sa fabricabilité et en écartant les solutions manifestement non imprimables.
La simulation va également permettre d’optimiser les paramètres de fabrication. En testant virtuellement et à moindre coût plusieurs jeux de paramètres, elle identifie les plus pertinents pour un gain de temps, de matière et des coûts de production optimaux sur toute la chaîne de valeur.
Et pour conclure ?
Aujourd’hui sur ces sujets, je travaille avec des grands groupes comme SAFRAN, des PME comme PINT que j’ai aidé à optimiser les stratégies de lasage pour minimiser les contraintes résiduelles dans des formes de pièces particulières, ou encore
des laboratoires de recherche, comme le laboratoire GeEM de l’École Centrale de Nantes. Je suis par ailleurs en relation avec d’autres industriels sur des sujets liés au DED.
Néanmoins, malgré les bénéfices en termes de productivité, de performance, de qualité et de gains économiques, la fabrication additive et, de surcroît, la simulation, sont encore perçues par les industriels comme des sujets complexes et pas suffisamment matures.
“Une accélération de l’adoption de la fabrication additive réduira significativement les coûts et contribuera à diminuer l’empreinte carbone et environnementale pour de nombreux industriels manufacturiers.”
Pour démocratiser leur utilisation et les faire gagner en visibilité, je suis très actif au sein de l’écosystème de la fabrication additive en France au travers de l’association FabAdd-Académie et de France Additive, qui vise à lancer une dynamique positive et à étendre l’utilisation de cette technologie tous secteurs confondus.
Aujourd’hui, on observe une relative lenteur en France dans l’adoption de ces technologies par rapport à des pays comme l’Allemagne ou les États-Unis. Ce décalage maintient les coûts à un niveau trop élevé, ce qui en retour ralentit globalement le marché. Une accélération de l’adoption de la fabrication additive cassera ce cercle vicieux, réduira significativement les coûts et contribuera à diminuer l’empreinte carbone et environnementale pour de nombreux industriels manufacturiers.