Plateforme de conception expérimentale
Objectifs : Capable de concevoir, instrumenter, fabriquer et améliorer des montages expérimentaux originaux en accord avec les demandes des équipes de recherche du LGPM. L’existence de cette équipe permet de réaliser des travaux expérimentaux ambitieux et uniques. Dynamique et évolutive, l’équipe s’adapte aux nouvelles techniques et équipements.
Machines-outils : Tour, fraiseuse, plusieurs imprimantes 3D, atelier mécanique, accès au Fablab de CS.
Savoir-faire : CAO, impression additive, machines-outils, microcontrôleurs, électronique, control & commande (LabView, Visual Studio, Arduino), instrumentation.
Matériaux : métaux, plastiques, bois.
Fabrication et conception CAO
Atelier de conception et montage mécanique: C’est l’espace de travail fondamental de cette plateforme. Dans cette zone dédiée, les agents peuvent fabriquer, modifier, assembler et tester les pièces ou instruments sans perturber les laboratoires. Couplé avec une bonne gestion de stocks, l’équipe peut répondre rapidement aux demandes et assurer la réactivité nécessaire aux travaux de recherche.
Image : à gauche machines-outils (A, fraiseuse ; B, perceuse à colonne ; C, tour). A droite zone de travail mécanique, assemblage et électronique
Fabrication additive (imprimant 3D) et CAO : Depuis quelques années, la fabrication additive prend de plus en plus d’importance en prototypage. Avec d’importants compétences en conception par CAO, l’équipe peut proposer des pièces qui étaient très difficiles (voir impossibles) à réaliser auparavant. Le gain de temps et économie en matériaux est considérable.
Image : photo-bioréacteur miniaturisé : à gauche, version imprimée en multimatériaux, à droite, conception en CAO
Réalisation, instrumentation et contrôle-commande
Etude numérique et expérimentale de bulles d’air à l’intérieur d’un photo-bioréacteur : Pour la partie expérimental de ce travail, l’équipe, en concertation avec les chercheurs, a conçu, fabriqué, instrumenté et monté la totalité du dispositif nécessaire pour contrôler et observer le comportement d’une bulle d’air (ou plusieurs – possibilité de faire varier le nombre et la position des buses de diffusion).
Image : à gauche montage expérimental (A, banc d’acquisition ; B, banc d’observation; C, photo-bioréacteur). Au centre, distributeur d’air et des équipements de contrôle (débit, pression, choix de buse). A droite, observation et prédiction du bullage (A, photo par camera rapide ; B simulations par OpenFoam).
Contrôle & commande : Une grande partie des montages faits au LGPM exigent une concertation entre plusieurs équipements (sondes, régulateurs, systèmes électromécaniques, asservissement, acquisition, traitement de données en direct,…). Nous disposons d’un savoir-faire en programmation pour l’instrumentation (LabView, Arduino, Visual Basic) qui permet des économies des ressources considérables et la réalisation d’études originales.
Image : à gauche, application développée pour être utilisée en environnementindustriel, Roussey et al., Phelan-Ségur, 2017 (A, photo de l’ensemble dans un chai; B, barrique instrumentée; C, interface du software en Visual Basic). A droite, mesure de l’évolution de la biomasse dans un photo-bioréacteur par atténuation d’un faisceau laser (D, utilisation d’un microcontrôleur arduino pour lecture et enregistrement des données; B, Figure de l’évolution de la atténuation du faisceau laser en fonction du temps).