Buse Intelligente pour la Fabrication Additive de SIlicone (BIFASI)

Vers une impression 3D adaptative et haute performance

Simoncelli Thomas *
Barbé Laurent *,†
Wach Benoit *
Rubbert Lennart *
Geiskopf François *
Renaud Pierre *
*Laboratoire ICube, UMR 7357, CNRS, INSA de Strasbourg, †porteur du projet
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BIFASI

Contexte et motivation

Contexte BIFASI

Contexte

  • La dimension de l’orifice impose un compromis vitesse de production / précision.
  • La forme du canal interne influence la géométrie du cordon extrudé.
Contexte BIFASI

Objectifs du projet :

Développer une buse à géométrie pilotable pour améliorer la dépose de silicone et de matières pâteuses.

Buse à géométrie variable

  • Composée d’une structure déformable, dont la forme est contrôlée par des inserts rigides.
NVG BIFASI

La buse d’impression devient un organe actif permettant de contrôler de manière plus précise le dépôt de matière, capable d’adapter en temps réel la géométrie de la filière aux variations de comportement de la matière, aux contraintes mécaniques et aux besoins procédés.

Système développé et cas d’usage

BIFASI montée sur un bras anthropomorphe, vue de côté
BIFASI montée sur un bras anthropomorphe, vue de côté.
Profilométrie de la surface d'une pièce imprimée avec BIFASI
Environnement d'impression avec système de profilométrie.
Buse déformable vue de dessous, avec les inserts rigides visibles
Buse déformable vue de dessous, avec les inserts rigides visibles.

Trois cas d’usage identifiés :

Fonctionnalités clés :

  1. Changement de diamètre de l’orifice de sortie.
  2. Changement de forme de la filière rapide, permettant l’arrêt de l’écoulement de matière.
  3. Déplacement du centre de l’orifice de sortie dans le plan d’impression.

Visualisation de l’actionnement de la buse à géométrie variable, permettant la variation du diamètre de l’orifice.

Visualisation du déplacement de l’orifice d’extrusion dans le plan.

Résultats en conditions d’impression :

Impression d’une pièce test, avec variation du diamètre de cordon extrudé au sein d’une même couche, permettant une réduction du temps de production de 50%.

Dépose de cordon de matière, avec déplacement de l’orifice indépendamment de l’architecture de dépose, permettant une correction locale de la position du cordon déposé.

Les résultats en bref :

Prototype fonctionnel validé (niveau de TRL 5) :

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Pour plus d’informations :

BibTeX citation

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@article{SIMONCELLI2026105169,
title = {An active nozzle with variable shape: Introduction and exploration of impact for silicone DIW},
journal = {Additive Manufacturing},
volume = {121},
pages = {105169},
year = {2026},
issn = {2214-8604},
doi = {https://doi.org/10.1016/j.addma.2026.105169},
url = {https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860426000953},
author = {T. Simoncelli and B. Wach and L. Barbé and F. Geiskopf and L. Rubbert and P. Renaud},
}

Bibliography

[^ref]

Informations projet

Sources de financement :

Partenaires :

Remerciements

This work was supported by SATT CONECTUS ALSACE as part of a maturation project (BIFASI) in partnership with the company 3Deus Dynamics and the ICBMS research laboratory; ROBOTEX 2.0 (Grants ROBOTEX ANR-10-EQPX-44-01 and TIRREX ANR-21-ESRE-0015) funded by the French program Investissements d’avenir; PEPR O2R AS1 ANR-22-EXOD-0005 funded by the French program France 2030 .

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