Tugdual le Néel: My name is Tugdual Le Néel. I work at Centrale Nantes. I did my Master’s degree in Mechatronics – in Mechanical engineering, electronics and computer science. Following that experience, with some of my friends we started a company, a start-up in 3D printing. We designed, assembled and sold 3D printers all around France. After that Jean-Yves Hascoët, a researcher at Centrale Nantes proposed to me to do a PhD here at the school. The topic was on design for additive manufacturing of sand molds made by 3D printing, for sand-casting. That lasted about three years. We had lots of publications and did some international prizes in the United States for best scientific paper. I was a research engineer for two years at Centrale Nantes. An opening as an Associate Professor was proposed at Centrale Nantes and here, I am today doing research here.
TLN: I decided to join Centrale Nantes because they have one of the best research laboratories in additive manufacturing in Europe. We have some state-of-the-art equipment such as this machine that we’ve had for about over eleven years. It’s one of the first machines to have multiple material laser melting. Therefore, we can do novel things that nobody else can. The philosophy of the rapid manufacturing platform is to have unique machines that are made for us and not on catalogue; and that we can have something unique about it so that we can do some unique research on it.
TLN: At the rapid manufacturing platform, I work on multiple machines and on multiple aspects. But mainly I work on tool path trajectories. We apply that to many different types of machines and many processes. We do it on additive manufacturing. Additive manufacturing is also known as 3D printing. It’s novel technology, about thirty years old. And we work on the tool path. The tool path is what makes the part. The tool path is also redefined on the machine, the process and the parameters we want to have. And also, on the materials, we have multiple machines that make plastic parts, some that make metal parts. With metal we can actually work with powder and wire. All those specificities will impact the tool path and the part qualities. We also work on designing our own machines. During my PhD we actually applied for and were granted three patents on a novel machine of 1-axis of freedom to make sand-casting parts. To make them faster and cheaper and better, hopefully.
TLN, We work with multiple laboratories. We work with some in France, not from far away, in St. Nazaire. We do some multiple material with them. We also work with different labs, like in Paris, where we do simulation with ENSAM Paris. We also work with a Canadian lab to work with titanium, projection of laser-melting powder. So, we try to transfer the technology with different sizes of companies. We more recently started to develop a partnership with the SNCF to make parts for the trains.
TLN: When I applied to be an Associate Professor at Centrale Nantes, I proposed three main paths. The first one was to 3D print big metallic parts, which is an ongoing project and we have a lot of prospects on it. The second one is bio 3D printing. Bio could be within the body; it could be metal parts; it could be living cells. We’ve started to work on some projects with that, but a little less. And finally, the third aspect which we have not been working on yet, but I really want to bring that experience, is 3D printing in space. I believe that there are a lot of advantages to 3D print metal parts in space and I would like to research that a bit more.
Tugdual le Néel : Je m'appelle Tugdual Le Néel. Je travaille à Centrale Nantes. J'ai fait un master en mécatronique - en génie mécanique, électronique et informatique. Suite à cette expérience, avec quelques amis, nous avons créé une entreprise, une start-up dans l'impression 3D. On a conçu, assemblé et vendu des imprimantes 3D dans toute la France. Ensuite, Jean-Yves Hascoët, chercheur à Centrale Nantes, m'a proposé de faire un doctorat ici à l'école. Le thème portait sur la conception pour la fabrication additive de moules en sable réalisés par impression 3D, pour la fonderie avec des moules en sable. Cela a duré environ trois ans. On a fait de nombreuses publications et reçu des prix internationaux aux États-Unis, notamment meilleur article scientifique. J'ai été ingénieur de recherche pendant deux ans à Centrale Nantes. Un poste de professeur associé a été proposé à Centrale Nantes et voilà, je poursuis aujourd'hui mes travaux de recherche ici.
TLN : J'ai décidé de rejoindre Centrale Nantes car on a l'un des meilleurs laboratoires de recherche en fabrication additive en Europe. On a des équipements de pointe comme cette machine qu’on utilise depuis environ onze ans. C'est l'une des premières machines à disposer d'un système de fusion laser multi-matériaux. On peut donc réaliser des choses inédites que personne d'autre ne peut faire.
TLN : Notre approche à la plateforme de fabrication rapide consiste à nous doter de machines uniques qui sont fabriquées pour nous et non sur catalogue, et qui ont quelque chose d'unique ce qui nous permet de mener des recherches uniques. À la plateforme de fabrication rapide, je travaille sur plusieurs machines et sur plusieurs sujets. Mais surtout je travaille sur les trajectoires outil. On applique ces trajectoires à de nombreux types de machines et de processus différents. On l’applique à la fabrication additive. La fabrication additive est aussi appelée « impression 3D ». C'est une technologie récente, qui date d'environ trente ans. On travaille donc sur la trajectoire outil. La trajectoire outil, c'est ce qui fait la pièce. La trajectoire outil est également redéfinie sur la machine, le processus et les paramètres recherchés. En ce qui concerne les matériaux, on dispose de plusieurs machines qui fabriquent des pièces en plastique et d'autres qui fabriquent des pièces en métal. Avec le métal, on peut en fait travailler avec de la poudre et du fil. Toutes ces spécificités ont un impact sur la trajectoire outil et les qualités de la pièce. On travaille également à la conception de nos propres machines. Au cours de mon doctorat, on a déposé et obtenu trois brevets pour une nouvelle machine à 1 degré de liberté pour la fabrication en moulage sable. Le but étant de les rendre plus rapides, moins chères et, j’espère, meilleures.
TLN : On a des collaborations avec plusieurs laboratoires. Certains d'entre eux sont en France, pas loin d’ici, à Saint-Nazaire. On fait de la fabrication multi-matériaux avec eux. On travaille également avec différents laboratoires, comme à Paris, où on fait de la simulation avec l'ENSAM Paris. Avec un laboratoire canadien on travaille sur le titane, la projection de poudre par fusion laser. On cherche aussi à transférer la technologie avec des entreprises de différentes tailles. Plus récemment, nous avons commencé à développer un partenariat avec la SNCF pour fabriquer des pièces pour les trains.
TLN : Lorsque j'ai postulé pour être professeur associé à Centrale Nantes, j'ai proposé trois axes principaux. Le premier était d'imprimer en 3D des grandes pièces métalliques. C’est un projet en cours et nous avons beaucoup de perspectives sur ce sujet. Le second est le bioprinting 3D. Le bioprinting peut s’appliquer à l'intérieur du corps. Il peut s'agir de pièces métalliques ou de cellules vivantes. On a démarré certains projets dans ce domaine, mais dans une moindre mesure. Et enfin, le troisième axe sur lequel on n'a pas encore travaillé, mais je veux vraiment apporter cette expérience, c’est l'impression 3D dans l'espace. Je pense qu'il y a beaucoup d'avantages à imprimer des pièces métalliques dans l'espace et j'aimerais faire des recherches à ce sujet.
