Spécialisé en réalité virtuelle et augmentée, l’Institut Arts et Métiers de Chalon-sur-Saône intègre cet espace de plus de 4 000 m² avec 3 autres co-fondateurs : le Cnam BFC, l’UIMM 71 et l’Usinerie Partners, et apporte son expertise en termes de formation, recherche et innovation ainsi que ses équipements de pointe en lien avec l’industrie 4.0
Dans l’expertise Pa12, Materials and additive manufacturing (MadMan), il s’agit de former les étudiants du Programme Grande Ecole aux technologies de fabrication additive en leur enseignant les savoirs fondamentaux à leur règle de conception ainsi que les approches numériques associées. Présentation d’un procédé en pleine évolution qui permet un prototypage flexible et rapide ainsi qu’un produit personnalisé.
Des prototypes en lien avec l’industrie
L’impression 3 D ou fabrication additive est un procédé relativement récent qui permet, par addition successive couche par couche de la matière, de fabriquer des pièces de géométrie complexe pouvant être allégées. Différentes technologies existent et sont adaptées à une gamme de matériaux très étendue (métal, polymère, cire, céramique, plâtre…). « Ces procédés sont très intéressants pour la conception et la réalisation de prototypes et pénètrent de plus en plus le tissu industriel (aéronautique, automobile, santé...) afin de réaliser des pièces complexes, sur mesure ou qui ne peuvent plus être fabriquées autrement, notamment grâce à la rétro-ingénierie. » indique Sébastien Roland, responsable de l’expertise et enseignant-chercheur au Laboratoire Procédés et Ingénierie en Mécanique et Matériaux (PIMM).
L’expertise Materials and Additive Manufacturing (MadMan) s’adresse à un public restreint d’étudiants dont le semestre est réalisé en décalé (de février à fin juin). Son objectif est d’exposer les technologies de fabrication additive associées à des matériaux comportant chacun des techniques spécifiques.
Dans cette expertise, les modules d’enseignement sont organisés de telle façon que toute la chaîne numérique associée à la fabrication additive est abordée. Par exemple, cela va de la conception surfacique ou de forme libre, en passant par la rétro-conception et l’optimisation topologique, jusqu’à la reconstruction de surface et du calcul de distorsions. Les industriels s’orientent dorénavant vers l’automatisation du procédé, challenge qui permettrait d’améliorer son industrialisation.
Des projets innovants sur plusieurs fronts
L’année dernière, les étudiants de cette expertise ont étudié la conception d’un pont optimisé topologiquement. Le défi proposé aux étudiants était d’arriver à maximiser la rigidité d’un pont avec le moins de matière possible. Les réalisations imprimées sur les imprimantes de l’école sont testées sur des machines d’essais mécaniques permettant d’évaluer leur résistance au poids.
Des étudiants d’Arts et Métiers ont également participé à un concours international organisé par le NIIAM (National Institute of Innovation of Additive Manufacturing basé en Chine à Xian) dont le thème était le « green life ». Ils y ont présenté la réalisation d’un pot innovant intégrant du compost. Grâce à leur idée et à leur réalisation visiblement appréciée par le jury, ils sont arrivés 2ème du concours.
Témoignage d’anciens élèves de l’expertise
Antoine Raffray (Cl.218)
J’ai beaucoup aimé la façon dont était abordée cette expertise. Nous avons eu des cours théoriques permettant d’acquérir des connaissances nécessaires à la bonne compréhension de la fabrication additive. Nous avions aussi régulièrement des Travaux Pratiques nous permettant de mettre en pratiques les notions étudiées en cours.
J’ai préféré le projet sur l’optimisation topologique d’un pont. Le but était de construire un pont qui devait être à la fois :
Ce projet m’a intéressé car la problématique m’a semblé très amusante mais aussi car il nous a permis d’imprimer réellement chacun notre propre produit physique. Il nous a permis de mener un projet depuis sa création jusqu’à sa réalisation.
Actuellement étudiant du Master X-HEC Entrepreneurs, j’ai pour ambition à terme de créer mon entreprise.
Encore en réflexion sur le secteur de cette entreprise, je suis particulièrement intéressé par les secteurs de la santé, l’énergie et l’économie circulaire.
Si je m’oriente vers la santé, la fabrication additive pourra tout particulièrement m’être utile car ce procédé de fabrication permet de concevoir rapidement des produits innovants avec des formes complexes.
Je pense par exemple à la start-up Bone 3D, créée par un ingénieur des Arts et Métiers, qui utilise la fabrication additive pour fabriquer des dispositifs médicaux et des simulateurs chirurgicaux pour la formation des professionnels de santé.
Armand Kail (Ch.218)
Qu’avez-vous apprécié le plus dans cette expertise ?
La dynamique de groupe était pour moi le point remarquable de ce semestre. Dans cette expertise, réunis autour d'une famille émergeante de procédés, nous étions un nombre assez restreint d'étudiants encadrés par des professeurs enthousiastes. Cela a créé un mouvement encourageant la coopération autour de projets dans une atmosphère plaisante pour tout le monde.
Quel projet avez-vous préféré ?
La conception d'une maquette de pont où il s'agissait d'allier CAO, connaissances du process et module d'optimisation topologique d'Abaqus m’a le plus marqué. Il s’agissait d’imprimer un pont devant maximiser le rapport entre sa résistance à un test de flexion par rapport à son poids. Les aspects design et la documentation, ont fait de ce projet une synthèse assez complète des attendus en conception et prototypage en manufacture additive. Le défi lancé était passionnant. De plus, se retrouver tous pour passer nos ponts à la presse en anticipant et analysant leur rupture était un beau final : la passerelle rompue que j’ai réalisée à cette occasion est toujours sur mon bureau !
Dans quelle mesure la fabrication additive étudiée dans ce cursus vous sera utile dans votre carrière professionnelle ?
Selon moi, les principaux aspects que l'expertise développe se trouvent dans l’articulation de la conception et des procédés. Pour la conception, cela se fait au travers de cours sur la créativité et les méthodes de prototypage. Avec les cours avancés de CAO et de calculs, on acquiert une bonne base pour un bureau d'étude. Evidemment une fois l'objet imaginé, il faut le produire. Par ailleurs, le projet d’expertise apporte une réelle maitrise des procédés, des matériaux polymères ainsi que des contraintes et de la qualité en impression 3D. De façon générale, cette expertise fournit les connaissances et les compétences nécessaire un ingénieur industriel (surtout s’il souhaite travailler dans une PME).
Plus d’informations :
Materials and additive manufacturing (MadMan) | Arts et métiers (artsetmetiers.fr)
Le laboratoire Procédés et Ingénierie en Mécanique et Matériaux (PIMM) gagnant de l’appel à projet Coup de pouce 2022 : Identification ultra-large-bande des propriétés viscoélastiques
Le projet s’intéresse à la mise en commun de moyens expérimentaux associés à la caractérisation du comportement viscoélastique des matériaux, classiquement mis en œuvre dans des communautés scientifiques distinctes : analyse mécanique dynamique (DMA) pour les matériaux polymères, analyse modale en dynamique des structures, ondes guidées pour le contrôle non destructif et sondes multiéléments pour l’imagerie ultrasonore.
La fusion des différentes données expérimentales devrait permettre l’identification des propriétés de raideur et de dissipation sur un spectre de fréquence extrêmement étendu, couvrant approximativement dix ordres de grandeur, de 0.01Hz à 10MHz. La multi-modalité intrinsèque de cette caractérisation et son étendue spectrale en feraient alors un outil pertinent pour le dialogue entre les communautés scientifiques, fournissant des informations multi-échelles et/ou multi-physiques dans le but de faire progresser la connaissance des matériaux et la validation des théories associées.
Le projet Coup de Pouce 2022 associé à cette problématique et soutenu par les laboratoires de la Fédération Francilienne de Mécanique (F2M), permet le financement d’un post-doctorat qui cherchera à démontrer la faisabilité de cette analyse ultra-large-bande sur des matériaux quasi-homogènes obtenus en impression 3D par photopolymérisation. Cette première preuve de concept devrait permettre d’envisager l’application de la démarche sur des matériaux hétérogènes architecturés, dans le but de mettre en lumière l’influence des différentes échelles sur le comportement macroscopique de ces méta-matériau.
Porteurs
Pierre Margerit (PIMM – Campus Arts et Métiers de Paris)
Nicolas Bochud (MSME – Université Paris-Est Créteil)
Collaborateurs
PIMM : Jorge Peixinho, Marc Rébillat
MSME : Giuseppe Rosi
Financement : Coup de Pouce 2022 de la Fédération Francilienne de Mécanique (F2M)
Melinda Boulajaj, présidente de l’association étudiante TEDx Arts et Métiers, revient sur l'évènement du jeudi 6 octobre 2022 qu'elle a mis en place avec son équipe au Grand Amphithéâtre du campus Arts et Métiers de Paris. Plus de trois cent personnes y ont assisté et les retours en ont été très positifs.
Créée en 2015, TEDx Arts et Métiers est une association d’étudiants sous licence TEDx de l’École Nationale Supérieure des Arts et Métiers sur le campus de Paris.
L’équipe de TEDx Arts et Métiers réalise une conférence annuelle sur des sujets scientifiques ou sociétaux, apolitisés et abordés de façon novatrice
Le jeudi 06 octobre 2022 de 19h à 22h30 au Grand Amphithéâtre du campus Arts et Métiers de Paris (155 Bd de l’Hôpital 75013 Paris), l’association a organisé une conférence « L’art de tromper le cerveau » avec des intervenants variés et à haut potentiel :
Plus de trois cent personnes ont assisté à cette conférence qui a connu un beau succès et dont les retours ont été très positifs.
Nous avons rencontré la Présidente de l’association TEDx Arts et Métiers, Melinda Boulajaj, étudiante en deuxième année du Programme d’Ingénieur de Spécialité du campus Arts et Métiers de Paris.
Je m’appelle Melinda, je suis étudiante en deuxième année du Programme d’Ingénieur de Spécialité en Génie énergétique sur le campus Arts et Métiers de Paris. J’effectue ma formation en alternance chez VINCI Énergies en tant qu’apprentie ingénieur méthodes. Je suis également présidente de l’association TEDx Arts et Métiers.
Organiser une conférence TEDx est un vrai challenge et une expérience très stimulante. Notre objectif en tant qu’organisateur d’un TEDx est d’inspirer, de rassembler et de mettre en lumière des intervenants passionnés et issus de domaines différents. Le rôle de présidente m’a permis d’avoir une vision d’ensemble et de définir les étapes pour mener à bien notre projet.
L’étape de choix du thème est cruciale dans l’organisation d’un TEDx. Celui-ci définit le fil directeur de notre organisation et de notre évènement. Différents temps de réflexion en équipe nous ont permis de faire le choix du thème de l’édition 2022 et « L’art de tromper les cerveaux » a été proposé par notre trésorier, Ajith KUMAR. L’évènement consistait à mettre en avant les idées et passions de sept intervenants, tous issus de différents domaines, prêts à aborder la même thématique. L’objectif étant d’inspirer et « diffuser des idées qui en valent la peine ».
Je me suis engagée en tant que présidente de TEDx pour deux ans. Je profiterai de l’expérience acquise cette année pour proposer avec la nouvelle équipe une édition TEDxArtsEtMétiersParis 2023 d’autant plus mémorable. L’expérience associative est une réelle plus-value. Elle nous permet de développer des compétences, tant sur le plan humain que technique (ingénierie de projet, management, aisance relationnelle, capacité de négociation, utilisation de nouveaux outils de travail…). Sur le plan professionnel, je poursuis ma formation chez VINCI Énergies et étudie différentes opportunités en complément de formation.
Plus d’informations :
Instagram : @tedxamparis
LinkedIn : TEDxArtsEtMétiers
YouTube : TEDX Talks
Facebook : TEDx Arts et Métiers Paris
Le bureau de TEDx Arts et Métiers :
L’expertise du campus Arts et Métiers de Paris « Développement de pièces polymères et composites » (Pa2) forme des ingénieurs généralistes en leur faisant acquérir des compétences spécialisées dans le cycle de vie des polymères et composites. Cette expertise correspond à un besoin fort de l’industrie : l’enquête IESF 2020 montre ainsi des rémunérations supérieures à la moyenne pour des jeunes diplômés Arts et métiers travaillant dans les filières concernées (plastiques, chimie…).
Les polymères, les composites et l’industrie
Les polymères et les composites sont des matériaux permettant d’allier allègement, résistance, esthétisme, et de nombreuses propriétés fonctionnelles (piézoélectricité, mémoire de forme…).
Beaucoup d’Ecoles forment des « chimistes des polymères », mais l’industrie a aussi besoin d’ingénieurs généralistes connaissant les différents aspects de leur mise en œuvre » explique Emmanuel Richaud, responsable de cette expertise. L’expertise PA2 permet ainsi de préparer des ingénieurs capables d’organiser et piloter les unités de production de ces pièces techniques.
En parallèle des cours théoriques nécessaires pour acquérir les concepts indispensables, les nombreux équipements disponibles au laboratoire PIMM - utilisés notamment lors du projet de fabrication - , confrontent les étudiants à de vrais moyens de transformation employés dans l’industrie.
Qu’en pensent les élèves de cette expertise, pendant et après leur formation ?
Pourquoi avez-vous choisi cette expertise ?
J’étais déjà attiré par une expertise orientée matériau et je suis passionné d’aéronautique. Les matériaux composites étant très présents dans ce domaine (>50% dans le cas des avions récents) ; ce choix me paraissait alors naturel.
Qu’aimeriez-vous y réaliser et/ou y apprendre ?
J’aimerais avant tout apprendre les procédés de création des matériaux polymères et composites ainsi que leur champ d’application car je sais que cela ne se restreint pas à l’aéronautique.
Dans quelle mesure pensez-vous que le cycle de vie des polymères et composites étudié dans ce cursus pourra vous être utile dans votre carrière professionnelle ?
Les matériaux polymères et composites sont pour la plupart recyclable (toute la gamme des thermoplastique). Cependant comme cet aspect demeure encore sous développé, je pense que connaître l’ensemble de leur cycle de vie est crucial à l’avenir.
Après des études d’ingénieur dans le Programme Grande Ecole d’Arts et Métiers puis un doctorat avec Airbus Group sur les matériaux composites, Tanguy Choupin a évolué dans les directions Innovation de différents grands groupes (Airbus, SNCF, Hexhel).
Il est actuellement Chef de Projet Matériaux à la SNCF au sein de la Direction Innovation de la SNCF et envisage par la suite d’évoluer vers des fonctions opérationnelles par exemple en technicentre de maintenance de trains.
Une réussite qui lui tient à cœur : la mise en place d’un nouveau nez de TGV pour plus d’aérodynamisme et de résistance : TGV se fait refaire le nez (sncf.com)
Son conseil aux étudiants : « Crois en toi, n’ai pas peur des nouveaux challenges et va au contact des autres ! ».
Contact : Emmanuel Richaud, enseignant-chercheur au Laboratoire PIMM et responsable de l’expertise.
Plus d’informations :
Développement de pièces polymères et composites | Arts et métiers (artsetmetiers.fr)
En 2023, les campus et instituts Arts et Métiers vous ouvrent leurs portes pour des Journées Portes Ouvertes exceptionnelles !