ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DES MINES D ALBI CARMAUX CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES PARTICULIÈRES (CCTP)

Transcription

1 ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DES MINES D ALBI CARMAUX CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES PARTICULIÈRES (CCTP) FOURNITURE, LIVRAISON, INSTALLATION ET MISE EN SERVICE D UNE MACHINE DE FABRICATION ADDITIVE Marché passé selon une procédure dʼappel dʼoffres conformément aux articles 33, 57 à 59 du Code des Marchés Publics Référence de la consultation :

2 Page 2 sur 11 SOMMAIRE 1. GENERALITES CARACTERISTIQUES DE LA MACHINE DE FABRICATION ADDITIVE GÉNÉRALITÉS DIMENSIONS / POIDS / MODE DE FIXATION / CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DE L EMPLACEMENT ENERGIE / RACCORDEMENTS MODULE LASER MODULE DE COMMANDE ET DE PUISSANCE MODULE DE MISE EN COUCHE ET DE COMPACTAGE DES POUDRES MODULE D'ALIMENTATION DES POUDRES MODULE DE FABRICATION ENCEINTE DE FABRICATION INSTRUMENTATION / CONTRÔLE QUALITÉ ET CONTRÔLE DU PROCÉDÉ ERGONOMIE MODULE IHM (INTERFACE HOMME MACHINE) LOGICIEL OPTIONS CONTRAT DE MAINTENANCE AUTRES OPTIONS LIVRAISON, INSTALLATION, MISE EN SERVICE FORMATION DES UTILISATEURS GARANTIE ET MAINTENANCE SPECIFICATIONS SÉCURITÉ/HYGIÈNE/ENVIRONNEMENT CONFORMITÉ ET RÉFÉRENCES AUX NORMES INSTALLATION ET CONDITIONS D INTERVENTION DU FOURNISSEUR DOCUMENTATION Tél Fax

3 Page 3 sur GENERALITES Le présent cahier des charges concerne la fourniture, la livraison, l installation, la mise en service ainsi que la formation à l utilisation d une machine de fabrication additive. Cet équipement sera utilisé pour des activités sur différents matériaux métalliques (notamment: aciers, fontes, alliages de titane, de magnésium, d aluminium, superalliages à base nickel ou à base cobalt, ), des matériaux hétérogènes comme des céramiques et des composites à matrice métalliques, des multi-matériaux. Une machine également capable d élaborer des matériaux polymères serait un plus. Il sera utilisé à des fins de recherches scientifiques, techniques et technologiques et il doit être conforme au présent CCTP. Les travaux qui seront réalisés sur cet équipement s inscriront dans les domaines de l optimisation et du contrôle des procédés en relation avec le comportement et la durée de vie des matériaux (à l échelle d éprouvettes et de pièces), de l étude des interactions laser/matière (notamment au plan thermomécanique). Il sera adapté à la fabrication de pièces en petites séries. En cohérence avec les activités et le projet de l Institut Clément Ader, les travaux de recherche concerneront tout particulièrement les secteurs de l aéronautique et de l espace mais aussi ceux des transports terrestres. La complexité / robustesse de la machine devra être compatible avec une utilisation en libre service (au moins partiellement) par des personnels de l institut (chercheurs / ingénieurs / techniciens / doctorants) préalablement formés. L équipement sera installé au sein de la Plateforme de Recherche et d Innovation MIMAUSA (Mise en Oeuvre de Matériaux pour l Aéronautique et Surveillance Active) qui est labellisée par le pôle de compétitivité Aerospace Valley. 2. CARACTERISTIQUES DE LA MACHINE DE FABRICATION ADDITIVE 2.1. Généralités D un point de vue général, ce cahier des charges a été établi en vue de l acquisition d une machine de fabrication additive par Fusion Laser de Poudres avec les caractéristiques générales suivantes : - système paramétrable permettant de mener des recherches scientifiques, techniques et technologiques de la fabrication directe, notamment via la métallurgie des poudres, - système industriel de production adapté pour la fabrication en petite série de composants mécaniques fonctionnels et de formes complexes, - système à ergonomie avancée, - système standard intègrant toutes les fonctions permettant d'adapter une combinaison de paramètres de réglage afin d utiliser des poudres de natures et de granulométries variables, - système permettant de choisir et/ou d imposer une stratégie de lasage maitrisée, - système permettant la fabrication de pièces d une taille minimale de 175mm dans la plus grande dimension, idéalement de 175x175x175 mm 3, Tél Fax

4 Page 4 sur 11 - une machine évolutive susceptible de pouvoir intégrer ultérieurement des compléments d équipements au système de base qui sera acquis dans le cadre du présent CCTP sera un plus Dimensions / Poids / Mode de fixation / Caractéristiques générales de l emplacement - les dimensions, le poids et le mode de fixation de la machine ainsi que les spécifications nécessaires pour son installation (dont les dimensions de l emplacement nécessaire) et sa fixation, - Les caractéristiques générales d environnement comme la température de travail, la température de stockage, le pourcentage d humidité, le taux de renouvellement air neuf, etc 2.3. Energie / Raccordements - l ensemble des formes d énergie nécessaires au fonctionnement de l équipement. Pour chaque forme d énergie, les caractéristiques précises nécessaires au fonctionnement de l équipement seront détaillées (puissance, pression, débits, ). - l ensemble des raccordements nécessaires et leurs caractéristiques (branchements électriques, branchements gaz, branchements pneumatiques, branchements réseaux, ). - si une sécurisation de l alimentation électrique par onduleur est intégrée ou nécessaire pour tout ou partie de l équipement. Si la protection par onduleur est optionnelle, le coût de l option devra être précisé dans l offre Module Laser le type de laser la classe de laser la capacité à changer le type de laser la capacité à faire un upgrade de la source laser le mode de fonctionnement du laser : pulsé (si oui préciser la durée du pulse : ms, µs, ps) ou continu la capacité à installer une seconde source de laser les caractéristiques précises de longueurs d onde du laser la puissance du laser. Les puissances souhaitées concernent la plage W. le type et les caractéristiques détaillées du système de déviation et de pilotage du laser (réglage de la vitesse de balayage, ) Tél Fax

5 Page 5 sur 11 le type et les caractéristiques détaillées du système optique et de focalisation du laser (taille de spot focalisé et non focalisé, etc ) les stratégies de balayage (scanning) possibles (technique, vitesse, etc ) l ouverture du système de pilotage du système laser Module de commande et de puissance le type d interface proposée pour la commande et le pilotage (monitoring) du système le protocole d accès réseau le type de pilotage du système les systèmes de chauffage ou pré-chauffage des plateaux fournis ou pouvant être intégrés les systèmes de refroidissement des plateaux fournis ou pouvant être intégrés 2.6. Module de mise en couche et de compactage des poudres le type de dépose et d étalement ainsi que le mode de compactage des poudres (pour les différentes classes granulométriques) les limites des tailles de poudre pouvant être utilisées et l épaisseur des couches à laser, le cycle de mise en couche (paramètrage) en fonction du matériau et de l épaisseur de la couche souhaitée Module d'alimentation des poudres le volume minimal utilisable la capacité maximale du module les charges minimales et maximales possibles le mode de remplissage du module (automatique ou manuel, horizontal ou vertical, ) 2.8. Module de fabrication Il est rappelé que le système permettra la fabrication de pièces d une taille minimale de 175 mm dans la plus grande dimension, idéalement de 175x175x175mm 3 la capacité en volume (mini et maxi) de la pièce fabriquée la précision sur le positionnement la répétabilité (x,y,z en mm) le niveau de détail géométrique réalisable en fonction du matériau le niveau d état de surface réalisable en fonction du matériau Tél Fax

6 Page 6 sur Enceinte de fabrication la température maximale de l enceinte, son mode de régulation et les caractéristiques du mode de régulation thermique (précision,...). les types d atmosphère possibles : o vide, gaz neutre, air, o balayage et/ou système fermé. la consommation de gaz neutre pour les différentes étapes d un cycle de fabrication et les spécifications / caractéristiques du système d alimentation en gaz (débits, pression, ) Instrumentation / Contrôle qualité et Contrôle du procédé la possibilité d intégrer des systèmes de caméras thermiques ou optiques permettant de réaliser des mesures (thermiques, dimensionnelles) in-situ lors de la fabrication de la pièce. Une importance particulière sera accordée aux capacités et à l accessibilité de la machine permettant d y intégrer une instrumentation multi-capteurs à usage scientifique (volume de l enceinte, fenêtre(s) de visée, plusieurs passages étanches pour entrées/sorties de signaux électriques, etc, ), si des dispositifs sont déjà présents pour permettre un contrôle de qualité et/ou un contrôle du procédé. Il sera précisé si ces dispositifs sont amovibles et s ils peuvent être monitorés Ergonomie le mode de chargement et de déchargement du plateau de fabrication (nécessité de procéder ou non à l ouverture de l enceinte thermique pour décharger la pièce, l usage d une boite à gant, d un sas de transfert, autres ). la capacité à visualiser le processus de fabrication en cours. la hauteur du plan de travail. la capacité d évolution du plateau (par exemple en fonction de la taille de la pièce) le mode de recyclage de la poudre (automatique ou manuel, protocole (tamisage, ), caractéristiques granulométriques des poudres recyclées, ) le mode, la durée et le nombre des personnes nécessaires pour le nettoyage (opérations à réaliser afin de procéder à un changement du type de poudre, etc ) de la machine (automatique ou manuel, protocole, ) en vue d un changement de poudre sans contamination par la poudre utilisée précédement. le respect des normes en vigueur concernant l exposition des opérateurs aux poudres, notamment lors des opérations de chargement et déchargement. Tél Fax

7 Page 7 sur Module IHM (Interface Homme Machine) L offre précisera de manière détaillée l ergonomie, la conception et les performances du module IHM. Si le module est en plusieurs parties (couplé à la machine, déporté de la machine, ), une description détaillée de chaque partie sera donnée. Il est notamment attendu des informations sur les aspects : préparation machine / chargement / démarrage du programme de fabrication déchargement. test système. contrôle et suivi de fabrication avec mise à disposition des données via le réseau contrôle d état machine contrôle de la maintenance (diagnostic, contrôle entrées/sorties, mise à jour logiciel, ) configuration machine gestion des accès et des sécurités mode expert : programmation des paramètres de fabrication Logiciel - les formats de fichiers des modèles numériques qui peuvent être lus (en particulier IGES, STEP, STL, etc ) et écrits par l équipement, - le degré de compatibilité du logiciel avec des fichiers de sortie aux formats CAO générés par Catia ou Solidworks - comment l équipement permet la génération des fichiers de commande de la machine à partir des modèles géométriques surfaciques - de manière explicite et séparée le coût du logiciel de base et le coût des options ou modules optionnels - la fréquence et le coût des mises à jour logicielles. 3. OPTIONS 3.1. Contrat de maintenance L offre précisera le coût et le contenu d un contrat de maintenance incluant une visite de contrôle annuelle pour une durée minimale de 2 ans Autres options Comme indiqué précédement, l objectif du présent CCTP est d acquérir la base d'une machine évolutive. Ainsi l offre pourra contenir des options avec leurs caratéristiques détaillées et chiffrées (poudres livrables (matériaux, granulométries, ), modules techniques optionnels, modules logiciels optionnels, etc. ). Tél Fax

8 Page 8 sur LIVRAISON, INSTALLATION, MISE EN SERVICE L installation, la mise en service, ainsi que les interventions ultérieures effectuées seront réalisées dans le respect des procédures définies dans le décret du 20 février 1992, relatif aux travaux effectués dans un établissement par une entreprise extérieure. D autre part, les règles de sécurité propres à l École des Mines d Albi-Carmaux s appliquent au personnel du titulaire qui sera amené à y intervenir. Les prestations de livraison, d installation, de raccordement électrique et de mise en service sur le site de la plateforme MIMAUSA (Halle Technologique Innoprod) de l Ecole des Mines d Albi-Carmaux sont comprises dans le prix global de l équipement. Elles devront être détaillées dans la proposition et seront assurées en totalité par le titulaire. Ce dernier est réputé connaître les contraintes liées à la livraison. L équipement sera directement raccordé à un disjoncteur de protection, situé dans une armoire électrique du laboratoire. Ce disjoncteur sera fourni pour le raccordement. L offre du titulaire devra néanmoins préciser la référence du disjoncteur de protection (marque Merlin- Gerin) adapté à l équipement. Pour le raccordement électrique, l équipement devra comprendre un jeu de câbles électriques d une longueur minimum de 10 mètres. Sur le site de la plateforme MIMAUSA (Halle Technologique Innoprod), l Ecole des Mines d Albi-Carmaux dispose d un local de type halle industrielle équipée d un pont roulant de 10 tonnes mais ne dispose pas de quai de déchargement. Un chariot élévateur est également présent sur site. L offre du titulaire devra avoir une durée de validité de 120 jours et le délai de livraison maximal à réception de la commande sera de 4 mois. 5. FORMATION DES UTILISATEURS Le titulaire assurera la formation des utilisateurs. Le contenu de cette formation devra être détaillé dans l offre et sera au moins équivalent à : Une première période de deux journées pour trois personnes à l Ecole des Mines d Albi-Carmaux lors de la mise en service de l appareil (hors installation). Une seconde période d une journée pour trois personnes, au choix de l utilisateur, dans les six mois qui suivent la mise en service de l appareil. Sont attendus des éléments de formation sur les aspects suivants : principes de frittage laser de poudres processus de fabrication opérations de mise en service utilisation des modules logiciels opérations de contrôle en cours de fabrication opérations de fin de cycle de fabrication opérations de nettoyage et de changement des poudres opérations de maintenance de premier niveau sécurité Tél Fax

9 Page 9 sur 11 Le prix de l équipement englobe le coût de la formation et des frais de déplacement du titulaire s il y a lieu. 6. GARANTIE ET MAINTENANCE Le candidat précisera dans son offre l étendue et le délai de la garantie qu il propose. Cette garantie doit au minimum être équivalente à 12 mois. Dans la mesure où des logiciels sont fournis par le titulaire, ce dernier s engage à informer l Ecole des Mines d Albi-Carmaux des éventuelles modifications, mises à jour ou extensions du ou des logiciels et à en faire bénéficier gratuitement l Ecole des Mines d Albi- Carmaux pendant une durée d au moins trois ans à compter de la date de mise en service de l appareil. Le titulaire précisera et chiffrera un contrat de maintenance ou d entretien préventif annuel. Ce contrat débutera à la fin du délai de garantie, tel qu indiqué dans l acte d engagement. 7. SPECIFICATIONS SÉCURITÉ/HYGIÈNE/ENVIRONNEMENT 7.1. Conformité et références aux normes Le titulaire devra fournir à l École des Mines d Albi Carmaux une déclaration CE de conformité. L équipement devra en particulier respecter les normes NF EN et 2 relatives à la sécurité générale et la norme NF EN relative à l équipement électrique de la machine. Toute autre norme en vigueur et relative au type d équipement fourni devra être respectée. Le titulaire devra préciser la nature des nuisances générées par la machine : niveaux sonores émis, émission de polluants (COV, poussières, odeurs, ), champs magnétiques ou électromagnétiques, vibrations Le titulaire indiquera les mesures de préventions complémentaires à mettre en oeuvre pour une utilisation satisfaisante de son équipement de travail. Des conceptions basées sur des protections collectives seront privilégiées. La machine sera impérativement dotée d un arrêt d urgence. L affichage des messages d erreur relatifs à la sécurité devra être clair et en français. Il sera précisé le niveau de conformité de l équipement par rapport à l ensemble des dispositions de la directive machines et à ses amendements, ainsi qu aux directives européennes, aux normes harmonisées ainsi qu aux normes et spécifications techniques européennes et nationales suivantes : - «Equipements de basse tension», 2006/95/CE. - NF EN (Janvier 2008) : Sécurité des appareils à laser Partie 1 : Classification des matériels et exigences. Tél Fax

10 Page 10 sur 11 - CEI (Février 2004) : Sécurité des appareils à laser Partie 14 : Guide de l utilisateur. - NF EN (Mai 2007) : Sécurité des appareils à laser Partie 2 : Sécurité des systèmes de télécommunication par fibres optiques. - NF EN (Décembre 2008) : Sécurité des appareils à laser - Partie 4 : Barrières lasers. - NF EN ISO (Février 2009) : Sécurité des machines - Machines à laser Prescriptions de sécurité. - NF EN (Mai 2010) : Écrans pour postes de travail au laser Exigences et essais de sécurité. - NF EN 207 (Juin 2010) : Protection individuelle de l œil Filtres et protecteurs de l œil contre les rayonnements lasers (lunettes de protection laser). - NF EN 208 (Février 2010) : Protection individuelle de l œil Lunettes de protection pour les travaux de réglage sur les lasers et sur les systèmes lasers (lunettes de réglage laser). La documentation fournie par les fabricants d équipements lasers doit être conforme à la norme NF EN ISO (machines à laser) ou NF EN (appareils à lasers). Elle doit contenir des informations indispensables pour l évaluation des risques, notamment les caractéristiques et classe de l équipement laser, les prescriptions d utilisation et de sécurité pour les opérateurs en conditions d utilisation normale, les interventions autorisées à l utilisateur, les prescriptions d interventions et de sécurité pour notamment les opérations de maintenance. L offre précisera la conformité de la machine par rapport aux normes en vigueur concernant le travail et la manipulation des poudres. 8. INSTALLATION ET CONDITIONS DʼINTERVENTION DU FOURNISSEUR L installation, la mise en service, ainsi que les interventions ultérieures effectuées seront réalisées dans le respect des procédures définies dans le décret du 20 février 1992, relatif aux travaux effectués dans un établissement par une entreprise extérieure. D autre part, les règles de sécurité propres à l École des Mines d Albi-Carmaux s appliquent au personnel du titulaire qui sera amené à y intervenir. 9. DOCUMENTATION Selon la réglementation, l équipement sera livré avec une notice d instructions complète rédigée obligatoirement en langue française comprenant en particulier, conformément à la norme NF EN 292-2, les indications relatives à l équipement de travail, à sa mise en service, à son environnement et à son utilisation ainsi que les indications nécessaires pour la maintenance (plan de la machine, enceinte, moyen de chauffage, accessoires, schémas d installation électrique, etc.). Tél Fax

11 Page 11 sur 11 Une note de calcul sera fournie pour justifier la section des câbles électriques à installer pour alimenter la machine et ses périphériques. A défaut de pouvoir fournir une telle note de calcul, l ensemble des équipements fournis sera protégé par un système basé sur un ou plusieurs disjoncteurs différentiels, système fourni et installé lors de la phase de livraison et de mise en service de l ensemble des équipements. Une liste de références et de clients sera jointe à l offre afin de démontrer l expérience dont dispose le prestataire dans les domaines de compétences relatifs aux équipements décrits dans le présent cahier des clauses techniques particulières. Tél Fax