De la conception amont jusqu’à l’industrialisation, la fabrication additive métallique révolutionne la fabrication de pièces complexes. En pointe dans ce domaine, le territoire de Saint-Étienne Métropole offre un réseau complet de partenaires dans ce domaine.

« Ici à Saint-Étienne Métropole, nous proposons l’ensemble des compétences sur la chaîne de valeur de la fabrication additive métallique », lance Pierre Chalandon, directeur du Centre technique des industries mécaniques (CETIM).

Il n’ y a pas pléthore de territoires en France capables de réunir autant d’acteurs différents et complémentaires dans le domaine de l’impression 3 D métallique : laboratoires et écoles d’ingénieurs, centre technique, pôle de compétitivité, entreprises, etc. C’est clairement le cas de Saint-Étienne Métropole où, outre le Cetim, sont à la manœuvre l’Ecole nationale d’ingénieurs de Saint-Étienne (Enise), Mines Saint-Étienne, le pôle ViaMéca, sans oublier l’UIMM Loire. « Avec tous ces acteurs, nous pouvons aussi bien effectuer la définition et la conception d’une pièce, choisir le bon matériau et le procédé le plus adapté, faire des prototypes et les tester, et accompagner une entreprise jusqu’à l’industrialisation », ajoute Pierre Chalandon. Mieux, cet éco-système stéphanois maîtrise à peu près tous les procédés de la fabrication additive métallique : fusion par faisceau d’électrons, fusion laser sur lit de poudre, projection de liant.

L’enjeu : l’industrie du futur !

L’enjeu industriel pour Saint-Étienne Métropole est stratégique : ces technologies vont en effet se généraliser dans l’industrie du futur en raison des avantages qu’elles procurent. L’impression 3D permet de simplifier la conception et la fabrication de pièces métalliques grâce à l’intégration de fonctions et la diminution des assemblages. D’où une plus grande liberté de conception pour des pièces aux formes complexes, un gain de masse et de matière. En outre, la fabrication additive permet de rapprocher le lieu de production des pièces des sites d’assemblage final sans stockage puisqu’on produit à la demande, en prototypage ou en série. Il reste toutefois quelques obstacles à lever, comme celui du coût global de fabrication et des délais encore longs offerts par les machines.

« C’est vraiment dans l’ADN de Saint-Étienne – une Métropole où la culture industrielle est ancestrale- d’être en pointe sur ces technologies », explique Franck Simon, responsable des Procédés Avancés à ViaMéca. Ce pôle de compétitivité, installé à Saint-Étienne et Clermont-Ferrand, a été créé en 2005 pour fédérer des projets innovants dans le domaine des industries mécaniques avec, comme l’une de ses thématiques clés, la fabrication additive. Il pilote notamment la communauté RAFAM (Auvergne Rhône-Alpes Fabrication Additive Métallique), qui regroupe le Cetim, des écoles et des laboratoires.

Les écoles d’ingénieurs au cœur du dispositif

L’un des membres fondateurs de ViaMéca se trouve être l’Enise qui joue un rôle central dans l’écosystème de l’impression 3D. L’école d’ingénieurs, au travers du Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (LTDS), travaille sur les interactions entre deux surfaces lors de la fusion laser, ou sur la mise en forme des poudres. L’Énise possède ainsi une tour d’atomisation qui permet d’homogénéiser les grains donc d’obtenir une qualité optimale. L’école héberge également la plateforme Addifab depuis 2015, qui met à la disposition des industriels et des laboratoires un ensemble d’équipements, allant de la fabrication de la poudre au produit final. Son montage a bénéficié des financements de la région Rhône-Alpes, du Feder et du Département de la Loire. Autre partenaire académique, Mines Saint-Étienne offre à l’éco-système stéphanois ses compétences en matière de sciences des matériaux et des structures. Il faut également citer le laboratoire LUPPIAM (Usinage, poudres et procédés, interfaces dans les assemblages mécaniques), structure commune entre l’Enise, Mines Saint-Étienne et le Cetim.

Les pépites de la fabrication additive métallique

Les entreprises locales ne sont pas en reste. Le territoire stéphanois abrite quelques belles « pépites » dans le domaine de la fabrication additive métallique. Ainsi, les PME Comefor et 3 D&P, qui appartiennent au groupe We Are Aerospace depuis 2017, ont mené plusieurs développements dans l’impression 3D métallique grâce à l’appui de ces différents partenaires. Une aide précieuse sans laquelle ces entreprises n’auraient sans doute pas pu mener à bien ces projets. 3 D&P dispose désormais d’un laboratoire de métallurgie capable de développer des nouveaux matériaux, d’un bureau d’études axé sur la co-conception, d’un atelier de machines permettant le prototypage de pièces métalliques.