2025 - 2028
Pour répondre à cet enjeu, les chercheurs développent de nouvelles approches de réparation fondées sur la fabrication additive métallique. À Centrale Nantes, Lucas Lestandi, enseignant-chercheur, travaille sur un procédé qui consiste à réparer une pièce en déposant du métal fondu couche après couche. Contrairement à l'impression 3D destinée à fabriquer une pièce complète, cette technologie permet ici de restaurer uniquement les zones endommagées. L'objectif est de redonner à la pièce ses propriétés mécaniques tout en prolongeant sa durée de vie.
La réparation d'une pièce métallique ne consiste pas simplement à ajouter de la matière. Lors du dépôt, le métal est soumis à des cycles très rapides de chauffage et de refroidissement qui peuvent entraîner l'apparition de défauts. Si ces phénomènes sont mal maîtrisés, la réparation risque d'affaiblir la pièce au lieu de la renforcer.
Les chercheurs tentent donc de mieux comprendre les mécanismes physiques qui interviennent pendant le procédé afin de garantir des réparations fiables et reproductibles. Pour cela, ils combinent plusieurs approches scientifiques comme des modèles numériques capables de simuler le comportement du matériau couplés à des expériences de validation. Les connaissances ainsi acquises nourrissent des algorithmes d’Intelligence Artificielle (IA) permettant d’anticiper les défauts.
L'une des innovations majeures du projet SAMSARA repose sur le développement d'un jumeau numérique du procédé de réparation. Cette réplique virtuelle reproduit le comportement du procédé réel et permet de tester de nombreuses configurations avant de réaliser des essais plus poussés en atelier. Les chercheurs peuvent ainsi prédire l'influence de différents paramètres, ajuster les conditions de fabrication et identifier les meilleures stratégies de réparation tout en limitant le nombre d'expériences physiques. Cette approche accélère le développement de nouveaux procédés tout en réduisant la consommation de matériaux et d'énergie.
Mené conjointement par des équipes françaises et singapouriennes, le projet SAMSARA vise à rendre les procédés de réparation plus précis, plus fiables et plus sobres en ressources. À terme, ces travaux pourraient permettre aux industriels de réparer davantage de composants, de prolonger leur durée de vie et de réduire la consommation de matières premières, contribuant ainsi à une industrie plus circulaire.
Lucas Lestandi est enseignant-chercheur à Centrale Nantes, au sein de l’équipe MECNUM de l’Institut de recherche en génie civil et mécanique (GeM).
Ingénieur diplômé de l’ENSEIRB-MATMECA à Bordeaux en 2015, il a obtenu son doctorat en mécanique à l’Université de Bordeaux en 2018.
Ses recherches se focalisent sur la réduction de modèles, une des branches de la modélisation numérique des phénomènes de la mécanique et des procédés.
La mécanique numérique est une discipline mure et il est possible, moyennant des puissances de calcul importantes de modéliser la plupart des systèmes rencontrés en ingénierie.
