Impression 3D d’outillages de grandes dimensions en polymères renforcés pour le moulage de pièces composites

Résumé

Grâce à la démocratisation de la fabrication additive durant la dernière décennie, le procédé de fabrication additive de grandes dimensions a pu voir le jour et se développe aujourd’hui à grands pas. Une dizaine de compagnies environ proposent un système d’impression de grandes dimensions. Cette technologie attire les industriels de différents secteurs qui s’interrogent sur les questions de performances, de rentabilité et d’impact environnemental de ce procédé. L’objectif principal de ce projet est de maîtriser le procédé de fabrication additive de grandes dimensions afin d’optimiser et rendre viable l’impression d’outillage de grandes dimensions destinés à la fabrication de pièces en matériaux composites. Pour cela, le projet est décomposé en trois étapes. Tout d’abord, il est nécessaire d’identifier les causes et conséquences des limitations du procédé en imprimant, à la verticale, un premier outillage de grandes dimensions. Ensuite, l’identification des limites du procédé, en particulier concernant la direction d’impression et l’angle de dévers, a permis de développer deux méthodes afin de pouvoir s’affranchir de celles-ci. La première méthode est l’impression dynamique, qui correspond à une impression non planaire combinée à une direction d’impression variable. La seconde consiste à imprimer avec une buse coudée à 45° pour contourner les limitations d’inclinaison de l’extrudeuse, ce qui permet une plus grande flexibilité. La dernière étape a permis de démontrer la validité des méthodes développées précédemment. Pour cela, un second outillage complexe a été imprimé avec la méthode standard d’impression verticale ainsi qu’avec la méthode d’impression dynamique afin de comparer les forces et faiblesses de chacune d’elles. Le développement de nouvelles méthodes a ainsi permis d’assouplir les contraintes d’impression en proposant une amélioration matérielle (buse à 45°) et une amélioration logicielle (tranchage dynamique). De plus, l’impression des deux outillages a permis de mieux définir les limites actuelles du procédé avec ce type d’équipement.

Date	20 sept. 2023
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Simon Joncas (Directeur(-trice)) & Sébastien Gordon (Codirecteur(-trice))