ANR NiTSCH

L’impression 4D apporte une nouvelle dimension à l’impression 3D grâce à sa capacité d’évolution sous l’action d’un stimuli. Le projet NiTSCH s’intéresse au domaine de la fabrication additive métallique en apportant cette 4eme dimension par l’utilisation d’alliages à mémoire de forme (AMF). Il propose l’émergence d’outils et de bibliothèques pour concevoir et fabriquer des structures hiérarchiques fonctionnelles en impression 4D à forte valeur ajoutée, uniques et innovantes grâce à leur large gamme de réponses thermomécaniques. Ce procédé a fait l’objet d’un dépôt de brevet par le partenaire PINT en partenariat avec l’Université de Lorraine.

Le développement de l’impression 3D a été soutenu par des logiciels dédiés à la « conception pour la fabrication additive » : génération de structures architecturales, conception générative. L’impression 4D devra être soutenue par des outils numériques pour concevoir des structures évolutives et répondre aux exigences de conception pour l’impression 4D. Des lois de comportement AMF spécifiques, prenant en compte l’impact de l’appauvrissement en Ni et de la teneur en oxygène, devraient être intégrées aux solutions de simulation numérique.

Le projet NiTSCH s’inscrit dans ce contexte en agissant sur plusieurs aspects : (1) optimisation du procédé de fabrication additive pour l’impression 4D en tenant compte de la maîtrise de l’appauvrissement en Ni ; (2) développement de modèles numériques de comportement prédisant les caractéristiques mécaniques en tenant compte des aspects métallurgiques ; (3) développement d’outils numériques pour la conception géométrique de structures architecturées complexes répondant aux fonctions mécaniques prescrites pour les industries médicale et aérospatiale, en exploitant le gradient de propriétés mécaniques par une modification locale des caractéristiques métallurgiques.