Laboratoire des Technologies Innovantes (LTI)

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1 Sciences Pour l Ingénieur Laboratoire des Technologies (LTI) UPRES EA 3899 directeur: Pr. Hassen BEJI Thématique : Matériaux et Efficacité Énergétique (MEE) 13 permanents Doctorants Coordinateur: Pr. T.LANGLET Université de Picardie Jules Verne av. des Facultés Le Bailly Amiens Cedex 1

2 Secteurs d activité Énergie Environnement Habitat Bâtiment matériaux de construction Mécanique Aéronautique 2

3 Faire avancer le concept d éco-construction Caractérisation des matériaux de construction Étude des composites à matrice minérale Renforcement mécanique par fibres Comportement thermo-hydrique de parois Confort de l habitat Optimiser la mise en forme des matériaux Compréhension des phénomènes de coupe/perçage/usinage Expertise des modes d endommagement Augmentation de la durée de vie des outils Optimisation des simulations Définition d un protocole expérimental Transfert vers le milieu industriel 3

4 Equipements Bancs d essais et presses hydrauliques Chambres climatiques pour essais de gel / dégel Microscopie optique Centres d usinage pour matériaux tendres Analyseur d efforts de coupe Rugosimètre Métrologie thermique Microscope optique Polisseuse évolutive Fraiseuse à commande numérique Presse kn kn Conductivité thermique 4

5 Projets avec financements Etude thermique et hydrique d une éco-construction en paille Partenaire : Vivarchi Financement : ADEME, Région Picardie (26 k ) Usinage des Matériaux Composites (UMC) Phénomènes et défauts de coupe/perçage des composites Partenaires : UTC, Innovaltech, APB, DUCAMP Financement : Région Picardie (180 k ) Maitrise du Système d Impulsion Magnétique (MSIM) Procédé de soudage à froid Partenaires : UTC, Mécatronique Financement : Région Picardie (220 k ) Parois Agro-sourcées Testée à l Echelle 1 (ParATE 1) Transferts thermo-hydriques dans les parois multi-matériaux Partenaires : URCA, CODEM Picardie Financement : FEDER, Région Picardie (97 k ) Projet INTERREG (en cours d instruction) 5

6 EXEMPLE Programme UMC : Usinage des Matériaux Composites Coordinateur: P.Vantomme Objectif : Maîtriser la mise en forme par détourage et le perçage des matériaux composites carbone/epoxy ETUDE DU DETOURAGE : Influence de l orientation des fibres, du type d outils, des paramètres de coupe (vitesses, avance) sur la plaque usinée. Observations de la réponse thermique, des efforts de coupe, des états de surface, de l endommagement... Réponse thermique Outi l Surface usinée Opération de DETOURAGE d une plaque composite Moyens :, caméra thermique, platine de mesure d efforts, rugosimètre, microscopie, dispositif c-scan (ultrason), essais de fatigue pendant l usinage Copeaux 6

7 Influence de l orientation et de l outil sur l effort de coupe F c Carbure 2 dents Carbure taille diamant Fraise 2 dents Fraise Taille diamant Influence de l orientation et de l outil sur la rugosité R a 7

8 ETUDE DU PERCAGE Influence du type d outils et des paramètres de coupe (vitesses, avance) sur la plaque 2D percée. Observations des efforts de coupe, des états de surface (entrée, intérieur, sortie des trous), des défauts Analyse d une plaque composite par C-SCAN (5MHz) Influence de l outil sur l état de surface du trou Foret Hélicoïdal N= 4200 tr/min V f = 0,36 mm/tr Foret Trépan Diamanté N= 4200 tr/min V f = 0,1 mm/tr Optimisation du perçage par l utilisation d un tissage 3D sur la plaque. Intérieur des trous Entrée des trous 8

9 Recherche de partenaires industriels Etude du perçage multi-matériaux (composite CMP / métal) Caractérisation des défauts engendrés par le perçage Influence des conditions de coupe sur l usinage des multi-matériaux Développement de forets innovants pour ces perçages complexes Définition de critères de caractérisation «ingénieur» des trous percés Analyse des défauts et optimisation du perçage Simulation de l usinage des matériaux composites Gestion et Optimisation des défauts de surface en détourage Développement d un modèle numérique de coupe orthogonale Mise en place d une démarche expérimental/numérique de recalage du modèle Etude de l influence des défauts de surface engendrés par la coupe sur la tenue mécanique des pièces Optimisation de la coupe 9

10 Sciences Pour l Ingénieur Laboratoire des Technologies (LTI) UPRES EA 3899 Thématique : Matériaux et Efficacité Énergétique (MEE) Contacts: thierry.langlet@u-picardie.fr pascal.vantomme@u-picardie.fr Université de Picardie Jules Verne av. des Facultés Le Bailly Amiens Cedex 1