projet eranet manunet weldable - ncp wallonie
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2017-01-17 Séance d'info sur les ERA-Nets INCOMERA, M-ERA.Net, Manunet et le programme BEL-SME 1
Projet Eranet – Manunet Weldable Soudage adaptatif par transmission laser basé sur la tomographie
optique en ligne Q. Bombled – Responsable R&D et projet chez Rovi-Tech
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Acronyme : Eranet-Manunet-Weldable
Titre : Adaptive laser transmission welding based on inline optical tomography
Budget total : 1 939 928€
Date de début : 1e Avril 2014
Date de fin : 30 Mars 2017 + demande de prolongation 9 mois en cours
Total hommes-mois : 199
Appel Manunet 2013
Pre-proposal : 13 mars 2013
Full-proposal : 10 Juillet 2013
Projet Eranet-Manunet Weldable
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Centres de recherches
– BLZ Bayerisches Laserzentrum
– Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie
Sociétés privées (développement)
– Amtron GmbH
– ⌂ LPKF WeldingQuipment GmbH
– ⌂ Rovi-Tech S.A.
– GeonX S.A.
Sociétés privées (end-user)
– Continental automotive GmbH
– It4ip S.A.
Weldable : le consortium
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Weldable : le consortium géographiquement
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Weldable : les sociétés belges : GEONX
Société belge constituée en Octobre 2012 – 15 employés
Développement de logiciel pour le monde scientifique et industriel
Développement du logiciel de simulation des procédés de fabrication Virfac®
Virfac® a été développé pour les procédés suivants:
•Soudage par friction et fusion
•Ajout de couches (revêtements, etc..)
•Usinage
•Tolérances aux dommages et durabilité
•Traitement thermique et cémentation
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2017-01-17 NCP – Séance d’informations 6
Weldable : les sociétés belges : It4ip
Société belge créée en 2006 – 19 employés
Fabrication de membranes micro-perforées par technologie « track-etch »
– Polymères : PET, PC et PI
– Taille des pores : 10nm à 30 µm
– Production et packaging sur mesure
– Expertise dans les polymères et biotechnologie cellulaire
Application
– Filtration (purification gaz – liquides)
– Detection (détection de bactéries dans la nourritures, particules en suspension)
– Diffusion (administration contrôlée de médicament)
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Weldable : les sociétés belges : Rovi-Tech S.A
Activités
– Développe, produit et commercialise des solutions techniques intégrées à base optique
Date de création
– Rovi-Tech S.A : 1994
– Rovi-TechLUX S.A : 1997
– 13 employés
Nos points forts
– Expérience multisectorielle
– Plancher de laboratoire vision
– Spécialiste en classification neuronale (systèmes intelligents)
– Notoriété acquise par le succès de notre ILB-25, produit polyvalent pour la lecture, la métrologie, la conformité, détection de défauts
– Conception et réalisation de machines spéciales adaptées à chaque besoin spécifique
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Principe – Deux matériaux : supérieur transparent et inférieur absorbant (par
rapport à la longueur d’onde du laser!)
– Puissance laser absorbée par matériau inférieur et fusion
– Augmentation température matériau supérieur par conduction thermique (importance du contact)
– Mélange entre les deux matériaux
Soudage par transmission Laser
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Avantages – Contours fermés hermétiquement
– Contours complexes
– Qualité visuelle irréprochable
– Souplesse dans la définition des contours
– Economiquement très rentable pour de grandes séries
Secteurs – Automobile
– Pharmaceutique
– Médical
Soudage par transmission Laser
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Inconvénients – Procédé complexe à mettre au point car:
• Dépendant du couple de matériaux mis en œuvre (transparent/absorbant)
• Caractéristiques physiques et thermoplastiques des matériaux variables, et secrètes
– Contrôle qualité destructif
– Systèmes de surveillance online actuel restent limités et ne peuvent détecter les imperfections (interruptions, bulles) conduisant à une fragilité de la soudure
Solution envisagée – Tomographie optique : permet de visualiser « l’intérieur » de la matière
– Sujet du projet Eranet-Manunet Weldable : Création d’un démonstrateur de soudage par transmission laser adaptatif piloté par une caméra à tomographie optique avec contrôle de qualité non-destructif
Soudage par transmission Laser
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Tomographie – Tomographie = représentation en coupe : permet de
reconstruire le volume d’un objet
– Beaucoup utilisé en imagerie médicale, géophysique, astrophysique et mécanique des matériaux
Tomographie
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Tomographie par cohérence optique – Visualisation directe de la qualité de la soudure
Caméra OCT
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Good joint
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Projet WELDABLE – Intégrer la caméra OCT dans le
dispositif de contrôle du laser, et obtenir ainsi une image instantanée de l’intérieur de la soudure
– Contrôler le procédé en temps réel pour corriger les éventuelles dérives
– Contrôler la qualité de la soudure offline
– Développer un outil de simulation pour mettre au point le setup à l’avance (compatibilité des matériaux, puissance laser, vitesses d’avance, pression clamage, …)
Caméra OCT
Exemple en soudage quasi simultané
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Weldable : les étapes du projet « hardware »
Intégration du système et test chez
Réglage et acceptation du système Analyseur OCT
Laser module
OCT
OCT beam combiner beam shaping unit
(distribution puissance)
adapter plate
adapter plate
F-Theta lens
Scanner
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Contrôle Qualité
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Weldable : les étapes du projet « simulation »
OCT measurements
IPT
Microscopy
Data analysis
Welding simulation Specimens Cutting of specimens
Tensile tests
Welding of T-joints
PC
PA
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Image processing (QC)
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Montage du consortium (Février – Mars 2013)
– Repérage d’une recherche de partenaire par le NCP dans le cadre d’un appel Manunet 2013 déposée par le Fraunhofer IPT sur le site Manunet
– Prise de contact. Le Fraunhofer transmet une recherche de partenaire complète : idée et profils recherchés (PME : développeur technologique modélisation, vision et end users)
– Le NCP contacte 6 – 7 entreprises/PMEs, plusieurs répondent et 3 sont rapidement sélectionnées en collaboration avec le Fraunhofer
Relecture de la pré-proposal (mars 2013) + réponses aux questions sur le budget des Wallons
Support à la préparation de la full proposal
– Réunion du consortium (juin 2013) – en particulier décision pour Rovi-Tech de prendre la coordination côté Wallon
– Relecture du projet
– Discussions sur le budget (couts éligibles) / Interaction avec la DGo6
Support pour l’introduction du formulaire complémentaire
Relecture du Consortium Agreement
Actions/collaborations avec le NCP-Wallonie
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Fin prévue pour Mars 2017 – Demande d’extension à 9 mois
– Causes : retards administratifs concernant le matériel engagé dans le projet
– Le dispositif expérimental est presque prêt à être intégré dans une machine complète
– Les premières images « on-line » du procédé vont pouvoir être prises
– Originalité : intégrer une caméra OCT dans un module laser
Situation actuelle du projet
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Points positifs – Accès à la technologie OCT pour Rovi-Tech et It4ip
– Cadre international : visibilité sur le marché allemand
– Intégration du logiciel Rovi-Tech dans le démonstrateur
– Possibilité d’intégration de la technologie Rovi-Tech de contrôle de qualité dans les machines industrielles futures
– Contacts intéressants: retombées directes entre partenaires belges (exemple It4ip et Rovi-Tech)
– Développement de modules de calculs commercialisés à ce jour dans les outils VirFac de GeonX
– Visibilité scientifique avec plusieurs conférences pour GeonX
Expérience/ressenti
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Difficultés du projet – Beaucoup de partenaires, nécessite du temps pour se connaître
– Inédit au niveau matériel : complexité importante de l’intégration de la caméra OCT dans le module laser
– Matériel de pointe utilisé, non totalement éprouvé
– Réaction des fournisseurs des partenaires très lente ( prolongation)
– Rotation des intervenants pénalisante : les deux initiateurs et le premier chef de projet ont changé de fonction
– Retards
– Obtention des informations
Expérience/ressenti
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Merci pour votre attention
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Difficultés du projet pour les partenaires belges – Rovi-Tech :
• Interventions non structurées suite à l’interdépendance entre partenaires
• Intervention par définition en fin de projet
– GeonX : • Obtention des informations sur les paramètres du procédé de soudure difficiles à
obtenir de la part des partenaires car planning incompatible
• Obtention des informations des matériaux difficile car variabilité et secret de fabrication
Expérience/ressenti
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Tomographie par cohérence optique – Caméra OCT = Optical Coherence
Tomography
– Technique interférométrique
– Principe : • Envoi faisceau lumineux dans la matière
• Réflexion de la lumière lors de changement d’interface dans le milieu analysé
• Récupération de l’énergie en retour et transformation de l’information en image
Caméra OCT
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