STM-PARC-4-Design for additive manufacturing

  • ue-mec-stm-parc-4-conception pour la robotique
  • Mécatronique

Semestre : 7

Responsable(s) du contenu pédagogique
  • Pierre RENAUD
Total coefficients : 2
Total heures : 28 (28 TD)
Total heures travail personnel : 20

Prérequis

Course in english for students with initial knowledge in manufacturing techniques ("Fabrication 1, "MSP" at INSA) and design ("Construction 1", "Construction 2"). The course is part of "Parcours 4" dedicated to Design for Robotics, for students in Mechanical Engineering Department, 4th year.


Objectif

Knowledge on additive manufacturing: associated technologies, advantages and limitations.
At the end of the class, the students are also expected to be able to propose part design taking advantage of additive manufacturing (design for additive manufacturing), and to position this manufacturing technique with respect to other manufacturing techniques.


Compétences attendues

Axe A1 : CONNAISSANCES ET COMPRÉHENSION
Capacité à mettre en place un raisonnement scientifique rigoureux. Capacité à mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales.
- Connaître et expliquer les concepts théoriques relatifs à un large champ de sciences fondamentales
- Formaliser un problème à l'aide d'outils analytiques ou numériques
- Être capable de résoudre un problème scientifique à l'aide de méthodes analytiques ou numériques
- Être capable de transposer les connaissances scientifiques dans le domaine de la spécialité

Axe A2 : ANALYSE TECHNIQUE
Capacité à mobiliser les ressources dans le domaine de la spécialité. Mettre en œuvre des connaissances techniques multidisciplinaires pour résoudre des problèmes d'ingénierie.
- Identifier un problème, le reformuler
- Déterminer les leviers d'actions permettant de résoudre un problème
- Identifier et comparer des méthodes de résolutions potentielles

Axe A3 : CONCEPTION TECHNIQUE
Capacité à mobiliser ou à développer des nouvelles méthodes de conception afin de concevoir des produits, des processus et des systèmes en tenant compte des dernières avancées techniques dans le domaine tout en prenant en compte les enjeux environnementaux et énergétiques.
- Analyser et comparer un large champ de données techniques
- Définir les solutions techniques répondant au besoin
- Réaliser et interpréter des simulations

Axe A5 : ÉTUDES ET RECHERCHES
Capacité à investiguer un sujet technique en mobilisant les données issue de la recherche afin de réaliser des tests, conduire des expérimentations et des études d'applications.
- Être capable de faire l'état de l'art scientifique et technique y compris dans un domaine non familier
- Faire preuve d'esprit critique et de créativité pour développer des idées originales et nouvelles

Axe A6 : ARBITRAGE DES SITUATIONS COMPLEXES
Aptitude à réaliser des arbitrages sur les problèmes complexes et partiellement définis en prenant en compte les objectifs de développement durable définis par l'ONU.
- Connaître l'organisation de la recherche en général et les thématiques de recherche liées à la spécialité d’ingénieur


Programme

Presentation of main additive manufacturing processes
Functional analysis of the proceses, advantages and limits of the different techniques
Design for AM: impact of additive manufacturing selection, comparison with other manufacturing techniques using case-based analysis
Evolution of technologies, R&D in the domain of additive manufacturing: pointers on recent research works in the field of DFAM.


Contraintes pédagogiques - Méthodes pédagogiques

Initial overview of processes, followed by presentations of different technologies by the students.
The second part is about design for AM, through a case study covered during the lab sessions.
Final session with link to research activities, including those conducted at INSA Strasbourg in the field.


Contraintes pédagogiques - Moyens spécifiques

CAD tools, additive manufacturing machines (in and outside INSA), metrology room
Presentation of processes include a visit of ICube facilities at IHU Strasbourg.


Mode d'évaluation

Evaluation of presentation related to process analysis (1/3)
Design report on a case study (2/3)


Bibliographie

Additive Manufacturing Technologies: Rapid Prototyping to Direct Digital Manufacturing. Gibson l D. W. Rosen l B. Stucker, Springer, 2010.



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