Robotized Additive Manufacturing for Silicone assisted by Artificial Intelligence

Description : L’usine du futur doit assurer une production flexible, fiable et efficace. Pour la production de pièces en silicone, largement utilisée dans l’industrie, les procédés actuels basés sur les techniques de moulage et d’injection ne répondent pas à ces exigences. La fabrication additive (AM) devrait permettre de surmonter ces problèmes. Mais pour ce matériau souple qu’est le silicone, le comportement rhéologique lors du dépôt est complexe est difficile à modéliser. Les stratégies conventionnelles de fabrication additive, avec une dépose ajustée hors ligne sur base de modèles de connaissance a priori, trouvent alors leurs limites. Dans le projet RAMSAI, nous proposons de développer une nouvelle approche de la FA en exploitant l’intelligence artificielle pour maitriser le comportement rhéologique du silicone pendant l’extrusion. Le travail sera pluridisciplinaire en associant science des matériaux, mécatronique, intelligence artificielle et robotique. Une nouvelle tête d’impression intégrant un contrôle rhéologique du silicone et un contrôle dimensionnel du filament sera développée. Le contrôle en boucle fermée du comportement rhéologique du silicone utilisera un apprentissage automatique basé sur la physique et des algorithmes prédictifs. Les dimensions du filament seront contrôlées à l’aide d’une buse à forme variable déjà développée par les partenaires du projet. Pour les pièces complexes, l’apport d’un contrôle de la tête d’impression en position et orientation à l’aide d’un bras robotisé sera déterminé. Ces développements scientifiques et technologiques conduiront à la réalisation de démonstrateurs qui mettront en évidence les performances inédites du procédé. Le premier domaine applicatif visé sera celui de la santé, avec un besoin avéré aujourd’hui d’outils de production de modèles anatomiques réalistes qui soient patient-spécifiques pour la formation et la planification des interventions en chirurgie.

Mots clés/Domaines : Fabrication additive silicone

Porteur : L. Barbé, Ingénieur de recherche au Laboratoire ICube

Etat : En cours

Source de financement : ANR PRC CE-10

Date de démarrage : 01/02/2023

Durée : 48 mois

Partenaires : ICBMS, IMP et PIMM, ENSAM Paris

Intervention de IRE :

• Développement logiciel pour le contrôle du bras robotique
• Accompagnement pour l’intégration mécatronique et le développement du banc d’expérimentation