Propriétés élastiques effectives d'éprouvettes issues d'une impression 3D, dans un contexte d'optimisation des propriétés - FreeCAD, PrusaSlicer, Scilab

Pierre Maréchal (1) , Simon Bernard (1) , Hugues Duflo (1)

1 LOMC - Laboratoire Ondes et Milieux Complexes

Les programmes mis en oeuvre ici visent à soulever la problématique de la résistance des matériaux de pièces issues de fabrication additive, plus précisément par fusion de filament en acide poly-lactique, communément dénommé PLA (polylactic acid). La fabrication additive ouvre de nouvelles perspectives pour la réalisation de pièces sur-mesure. Les propriétés élastiques effectives obtenues par la pièce in fine dépendent des multiples paramètres d'impression, et de la reproductibilité de l'impression 3D. Le choix du logiciel libre, dont celui de découpage en tranches (slicer), s'est porté sur Prusa Slicer (https://github.com/prusa3d/PrusaSlicer). L'étude présentée ici vise à concevoir et imprimer des éprouvettes normalisées en PLA, de les solliciter jusqu'à la rupture via des essais de traction, et enfin d'en évaluer les propriétés élastiques effectives via une analyse des données numériques (https://www.scilab.org/) issues des essais mécaniques réalisés. La question des conditions de fabrication est très souvent relayée à l'arrière plan bien que cruciale pour la tenue mécanique, d'où l'intérêt de sensibiliser et former les étudiants sur ce sujet, et d'en faire un lien entre l'environnement pédagogique et de recherche universitaire et celui plus informel et émancipateur des fablabs, propice au partage des connaissances et de l'expérience. Bien que des paramètres d'impression par défaut soient proposés (finition, température, vitesse, orientation, densité), le compromis qualité / matière / temps d'impression demeure une préoccupation première pour les usagers des pièces réalisées. Ces paramètres constituent donc un sujet majeur pour la formation au choix de compromis techniques, économiques, mais aussi éthique au sens de l'amélioration continue de l'utilisation des ressources à disposition.

Mots clés: Logiciel libre; fabrication additive; analyse des données

Domaines: Génie mécanique [physics.class-ph]; Traitement du signal et de l'image [eess.SP]

Pierre Maréchal, Simon Bernard, Hugues Duflo. Propriétés élastiques effectives d'éprouvettes issues d'une impression 3D, dans un contexte d'optimisation des propriétés - FreeCAD, PrusaSlicer, Scilab. Congrès National de la Recherche des IUT (CNRIUT), Feb 2023, Saint-Pierre de la Réunion, France. ⟨hal-04220326⟩