Date de rapport 18-09-2023

Le projet FabricAr3v qui a débuté le 1er Juillet 2019 est un projet INTERREG visant à mettre au point une technologie d'impression 3D métallique Low cost. La Fabrication Additive Métallique (FAM) est un secteur prometteur et présentant ces dernières années une croissance exponentielle. Cependant les technologies actuelles demandent une grande expertise et des investissements importants, ce qui freine l’adoption de cette technologie. La diffusion massive de ces nouvelles méthodes requiert l’élaboration de nouveaux procédés plus abordables ainsi que le développement d’outils de dimensionnement et validation dédiés. D’autre part, l’arrivée de machines permettant de copier à bas coût n'importe quelle structure métallique entraînera probablement une remise en cause de la propriété intellectuelle et du modèle industriel actuel qu’il est nécessaire d’étudier dès à présent. Fabricar3v se propose d’étudier le sujet dans sa globalité et regroupe différents modules de travail tels que l’ingénierie mécanique, la simulation ou les sciences humaines et sociales. Les modules de travail pour l’ingénierie se sont concentrés sur la montée en maturité (TRL) de la technologie d’impression 3D Low cost. Versant belge Sirris a réalisé une veille technologique permettant par la suite aux partenaires français Centrale, CNRS et CRITT d’entamer la conception et la mise en œuvre d’une machine. Une fois la cinématique de la machine maîtrisée et les premiers tests menés, le consortium a pu comparer les résultats obtenus avec ceux rencontrés dans la bibliographie du partenaire Sirris. Les résultats obtenus sont encourageants, et des développements techniques ont été réalisés, notamment pour améliorer le système d'extrusion et concevoir des broches d'usinage. Les avancées dans le procédé d'impression permettent des impressions en double extrusion et ouvrent de nouveaux domaines de recherche. Des travaux ont été effectués sur l'impression de polymères chargés en zircone et les caractéristiques des pièces ont été comparées à celles obtenues avec d'autres procédés. Des recherches ont été menées sur la technologie laser métallique low-cost, en se concentrant sur le post-traitement thermique et les problèmes potentiels. Des essais de déliantage ont été réalisés avec différents gaz, et des avancées ont été faites pour développer une stratégie de frittage low-cost. Parallèlement, des développements pour l'hybridation du procédé (impression/usinage) ont été menés avec le montage d'une broche d'usinage sur le prototype. En parallèle, versant belge, Cenaero a mis en place une solution permettant la simulation du procédé de frittage (post traitement après impression, étape cruciale pour obtenir une pièce entièrement dense). Des échanges constant entre les partenaires des deux pays ont permis d’alimenter le modèle numérique de Cenaero et de le perfectionner. Grâce à l'intégration de deux nouveaux partenaires associés en 2021, Dagoma et Epeire3D qui sont des industriels de la région Hauts-de-France, le projet compte avec le soutien et l'expertise d'industriels exploitant la même technologie et partageant sa vision de la fabrication additive low cost et Open Source. Un accord de co-financement a d’ailleurs été réalisé avec le nouveau partenaire associé Dagoma sur le thème de l’hybridation du procédé de fabrication d’impression 3D : « Optimisation du procédé et des performances mécaniques des pièces métalliques fabriquées par procédé Hybride Impression 3D MIM-like / Usinage ». En fin de projet le consortium s’est également vu renforcé par l’arrivée d’un nouveau partenaire associé : Amphénol AirLB. Un industriel spécialisé dans la conception de connectique et apportant une vision industrielle sur les développements effectués par les chercheurs. Grâce à la participation versant belge de l’université Umons, Fabricar3va pu proposer une étude de l'évolution de la propriété industrielle et intellectuelle en complément de l’ingénierie. L'UMONS a mené des recherches sur l'adoption des technologies de fabrication à petite échelle, la création de collectifs créatifs autour de l'open source et de l'open hardware, et l'exploitation de ces pratiques pour créer des activités. Ils ont étudié également les mécanismes de coordination entre les makers et examiné les modèles d'affaires des fabricants d'imprimantes 3D, y compris les formes de propriété intellectuelle utilisées et leurs impacts. Ces études ont visé à définir une stratégie de valorisation open source pour FabricAr3v et à développer une technologie d'impression 3D métallique low-cost en open hardware. Les résultats de ces recherches sont diffusés par le biais d'articles scientifiques et de conférences. L’Umons s’est également concentré sur l'organisation des makers pendant la pandémie, en particulier pour la fabrication de visières, de pousses-seringues et de respirateurs, mettant en évidence le rôle des plateformes numériques de collaboration. Ils ont également réalisé un état de l'art des modèles d'affaires open source et open hardware. Des chercheurs en sciences humaines de l’université de Lille ont également pris part au projet Fabricar3v sur le versant français avec l'analyse de l'impact de la diffusion d'une invention disruptive sur l'écosystème d'innovation transfrontalier. Une base de données des acteurs de la fabrication additive sur la zone a été réalisé, cette base de données est actualisée au rythme des informations obtenues et a permis de réaliser un premier travail de cartographie ainsi que des graphiques, pour caractériser la fabrication additive sur le territoire étudié. La base de données a pu être enrichie en ajoutant des acteurs recensés par Digital Wallonia (Agence responsable de la stratégie numérique de la Wallonie) et par Flam 3D (plateforme regroupant l'écosystème de l'impression 3D flamant). Les chercheurs ont en outre inventorié des fablabs et des plateformes /collaboratives non identifiés jusque-là,les acteurs de l'écosystème situés en Flandre Orientale et enfin sur la partie française de nouveaux acteurs du monde académique et scientifique. Par ailleurs, grâce à la construction d'un questionnaire focalisé sur les ateliers de fabrication numérique (AFN), les chercheurs de l'Ulille ont commencé à étudier les perspectives d'évolution du système productif actuel, la place qu'aimeraient y occuper ces acteurs et l'impact qu'aurait une technologie de FAM Low-Cost sur les territoires. Ces travaux ont abouti à la rédaction de deux articles dans la revue en ligne Makery et permettent, en plus des lectures bibliographiques et des participations à des séminaires, la construction d'un premier rapport sur les différents enjeux de la Fabrication Additive Métallique Low-Cost. En parallèle, Les chercheurs d’Ulille et de l’université de Mons ont effectué de premiers tests de construction du réseau d'acteurs : cartographie du web (crawl) , puis mise en forme grâce aux logiciels Gephi (cartographie de réseaux) et Adobe Illustrator. Coté français, le partenaire Materalia a eu la charge tout au long du projet de la communication et de l’organisation des évenements. Fabricar3v a ainsi été présent de part et d’autre de la zone transfrontalière : festival belge « KIKK », l’exposition française « Makerfaire »… Le projet a également organisé un événement de lancement en Belgique à la « Haute école Robert Schuman » et un événement de clotûre en France au CRITT de Charleville Mézières. Toutes les informations relatives au projet, les avancées techniques, réalisations et autres informations concernant le consortium sont disponibles sur le site internet du projet : https://fabricar3v.eu/. Les projet est également visible sur les réseaux sociaux via les compte Youtube et LinkedIn « FabricAr3v |Vers la fabrication additive pour tous ».