Procédé innovant robotisé pour la mise en forme de composites biosourcés – BIOMEF

L’objectif du projet BIOMEF est d’appliquer la technologie du formage incrémental robotisé à la mise en forme à chaud de composites biosourcés à matrice thermoplastique renforcée de fibre végétale. Ce procédé s’intègre dans les enjeux de recherche de l’« usine du futur », sa grande flexibilité permet l’obtention de pièces de géométries variées à partir d’une machine unique, sans outillage spécifique, il est particulièrement bien adapté pour personnaliser des productions. L’utilisation des thermoplastiques renforcés est croissante dans de nombreux domaines. La résistance , la rigidité spécifique élevées et l'impact environnemental réduit de ces matériaux expliquent notamment cette croissance, au détriment de matériaux plus conventionnels. Leur recyclabilité est de plus améliorée avec l'utilisation de matériaux biosourcés: matrice thermoplastique biodégradable renforcée de fibres naturelles (lin, chanvre). La finalité du projet est de proposer une mise en œuvre du procédé garantissant le niveau de qualité dimensionnelle des pièces formées attendu pour une application donnée et le contrôle du processus de fabrication dans une optique d’industrialisation. La simulation numérique du procédé doit permettre de prédire le retour élastique afin de définir et d’optimiser les différents paramètres process (trajectoire, stratégie de chauffage, vitesse d’avance de l’outil, …). La caractérisation et la modélisation du comportement thermo-viscoplastique des matériaux formés constituent un enjeu pour garantir le caractère prédictif de l’outil de simulation. La maîtrise de la forme ciblée lors du procédé de formage incrémental robotisé sera également assurée par le robot lui-même qui sera utilisé pour mesurer en temps réel la géométrie (locale ou globale) et la température. Ces mesures temps-réel doivent permettre une correction en ligne de la loi de commande à partir d’une stratégie de correction de la trajectoire (position, vitesse) élaborée à partir de l’outil numérique.