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Philippe Vannerot, Président 3A : Visionnaire de la fabrication additive par faisceau d’électrons

Philippe Vannerot, Président 3A : Visionnaire de la fabrication additive par faisceau d'électrons

Nous avons interviewé Philippe Vannerot, Président de 3A, opérateur du plus grand parc de machines Arcam de France (fabrication additive par faisceau d’électrons)


Monsieur Vannerot pouvez-vous nous parler de 3A ?

J’ai créé "green field" à Nogent dans le sud de la Champagne la S.A.S. 3A – Applications Additives Avancées en 2011 avec le soutien d’un Business Angel, grand industriel local visionnaire, qui croyait en moi et dans la fabrication additive métal naissante, qui dans le domaine médical se positionnait comme une évolution du métier de forgeron. Nous avons commencé à deux dans ma salle à manger et sommes désormais une dizaine de personnes dont 80% d’ingénieurs et cadres.
Après s’être attelé au secteur médical et avoir été certifié ISO13485 par le BSI pendant 4 années, 3A développe et produit maintenant des pièces mécaniques complexes, en particulier pour le secteur aéronautique en « Impression 3d métal ». En cela nous sommes parmi les pionniers en France dans l’utilisation de ce type de technologie et avons développé une réelle expertise et savoir-faire.
Entre 2011 et fin 2013, nous sommes progressivement passés du statut de start-up à une TPE industrielle. Nous avons d’abord principalement travaillé en recherche et développement pour acquérir la connaissance et la maîtrise de la technologie en menant parallèlement le développement commercial et l’acquisition de client. La préparation et le passage en série pour l’aéronautique fin 2013 nous ont fait basculer dans une logique industrielle où la priorité est de répondre aux exigences clients en termes de délai et de qualité. Néanmoins, nous devons aussi maintenir notre avance technique et investissons en interne sur des projets de recherche et innovation mais aussi en termes de moyens de production.
Depuis fin 2015, 3A a ouvert son capital de manière majoritaire à la société Michelin, ce qui nous permet de continuer les investissements et le développement de la société.
Etude de marché et réalisation d’un business model m’ont amené fin 2010 à choisir la technologie EBM qui était déjà qualifiée FDA aux USA et dont les avantages techniques et matériaux élaborés sous vide laissaient espérer un fort développement dans les domaines aéronautiques, spatiaux et énergie.
La première machine est arrivée courant mai 2011 et a finalement été réceptionnée fin septembre après de multiples réglages nous ayant permis d’atteindre le niveau spécifié dans le cahier des charges. Suivirent en 2013 une machine client mise en pouponnière et en mars de cette année une Q20 transformée en août en Q20+.

Quels sont vos clients ?

Grace à ces équipements faisant de 3A le plus grand site EBM en France nous servons de grands donneurs d’ordre que nous ne pouvons pas tous nommer pour des raisons de confidentialité. Néanmoins, nous pouvons citer quelques références comme Dassault Aviation qui nous a qualifié et pour qui nous produisons des pièces en série depuis plus d’un an, SAFRAN (motoriste aéronautique), la société MICHELIN ou encore le CEA.


Quel est le point fort de l’EBM / Laser ?

Nous utilisons un procédé innovant qui permet de réaliser des pièces à partir de poudre de métal qui sont fondues couche par couche par un faisceau d’énergie, laser ou dans notre cas d’électrons. Par opposition aux procédés de fabrication conventionnels comme l’usinage « soustractif » où on fabrique par enlèvement de matière, ici c’est un procédé « additif », d’où l’appellation de « fabrication additive » ou plus communément « imprimante 3d métal »ou « 3D-Printing ».

L’intérêt est de produire des géométries très complexes et difficilement fabricables par les procédés traditionnels car nous ne sommes pas contraints par un outil ou un moule : la matière est fondue localement par le faisceau d’énergie dont la trajectoire est pilotée à partir des données de la modélisation CAO 3D du produit. On constitue en fait l’objet 3D à partir de l’empilement de couches 2D.
L’EBM est une réelle opportunité pour concevoir différemment les produits car la complexité de géométrie permet d’envisager des gains en termes de performance et de fonctions, en réalisant en une seule et même pièce à l’origine composée d’un assemblage. C’est aussi pour l’aéronautique et le spatial une technologie permettant d’alléger les pièces et donc de réduire la masse embarquée et donc la consommation de carburant.
A ce jour, nous travaillons quasiment exclusivement sur du titane qui est un matériau très recherché car il est à la fois très léger et très résistant. Le titane est donc très utilisé pour les pièces mécaniques aéronautiques mais également dans le médical notamment dans les implants car il est biocompatible.
La fabrication additive EBM permet aussi de transformer des aciers, des alliages d’aluminium, ou encore d’autres nuances plus complexes à base de nickel, comme évoqué par les communications données à l’Arcam’s Users Group Meeting.
Comme toutes les nouvelles technologies, il y a toujours une phase de montée en maturité. Aujourd’hui, c’est encore le cas de la fabrication additive qui est un procédé adopté petit à petit pour des applications bien spécifiques et surtout à haute valeur ajoutée. A ce jour, les machines ne sont pas suffisamment productives pour envisager de concurrencer les technologies traditionnelles, surtout si l’on parle de grande série comme dans l’automobile par exemple. Le prix de la matière est aussi un facteur limitant aujourd’hui. Cependant l’impression 3D a encore beaucoup de marge de progression et on peut imaginer que d’ici 15 à 20 ans, un grand nombre de pièces industrielles soit fabriqué avec
ces types de procédés.


Beaucoup se demandent alors pourquoi choisir l’EBM au regard du LBM et si ces technologies sont concurrentes ?

En effet elles le sont en partie, toutefois il faut surtout les considérer comme complémentaires.
La fusion par faisceau d’électrons et son préchauffage à plus de 700 °C (pour le Titane) nous permet de réaliser des pièces avec peu, voire pas de supports ne nécessitant pas de détensionnement . De surcroît avec une vitesse de production avec qui seules les solutions LBM à 4 lasers rivalisent. L’utilisation de poudres aux granulométries importantes, bien qu’à l’origine d’une rugosité de surface assez importante, permettent d’obtenir des coûts de production avantageux surtout dans le cas de bruts nécessitant un post-traitement.


Comment faites-vous la programmation ?

Notre point fort est la co-conception que nous proposons à nos clients. Cela nous permet de réaliser les pièces répondant au mieux à leur besoin, puis de les programmer et d’en simuler la fabrication hors ligne et finalement de lancer la production. A ces fins, nous disposons et utilisons couramment de moyens CAO performant comme Catia, la suite Altair Hyperworks et Inspire, Magics et Netfabb pour certaines structures.


Vous faites partie maintenant du groupe Michelin, pouvez-vous nous en dire plus

Etre filiale d’un grand groupe a son lot d’avantages et d’inconvénients. Le fléau de la balance penche clairement dans le sens de la fabrication additive d’autant que dans le même temps Michelin s’est allié à Fives pour créer une JV et une marque commune, FMAS et AddUp, qui propose la FormUp350 une machine LBM présentée à Formnext 2016 et que tout le monde désormais connait.


Quelles seraient vos recommandations à un futur utilisateur Arcam ?

En quelques mots mes recommandations à un futur utilisateur Arcam sont les mêmes que celles que je promulgue en tant que vice-président de l’Association française de Prototypage rapide et de Fabrication Additive :

1. Définissez bien votre besoin et réalisez un cahier des charges
2. Intégrez bien le besoin client et assurez-vous de l’existence et la réalité de vos marchés
3. Intégrez toute la chaine de valeur amont (BE) et aval (usinage – finition)
en particulier ce dernier point car les usineurs surévaluent le coût de l’usinage de pièces 3D-Printing à cause du risque et de la nouveauté
4. N’oubliez pas que produire des pièces en FA métal demande à être métallurgiste.

Disposant du plus grand parc EBM de France et disponibilités importantes et de capacités jusque D350 x 380mm, vous pouvez nous contacter à info@rm4metal.com et nous vous répondrons dans les délais les meilleurs.

Philippe Vannerot avec l’aide de la team 3A - 12.12.2016
Copyright 3A


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