Développement d'un dispositif intégré d'impression 3D pour l'extrusion simultanée de mortier et d'armature textile continue

Le/la stagiaire conduira ses travaux au sein du laboratoire LTDS dans l’équipe « Géomateriaux et Constructions Durables » sur le site de Saint-Etienne. L’équipe « Géomateriaux et Constructions Durables » mène des recherches sur les géomateriaux et les ouvrages de Génie Civil. Elle s’investit dans plusieurs enjeux sociétaux forts, s’inscrivant dans un cadre de développement durable : la sécurité des biens et des personnes, l’amélioration des systèmes d’infrastructure de transport, l’optimisation de l’utilisation des ressources non renouvelables ou encore, l’amélioration et la conservation du patrimoine bâti.

L’impression 3D dans le domaine du génie civil (plus spécifiquement celui du bâtiment) est d’émergence récente et son niveau de maturité et de déploiement à grande échelle est encore relativement limité bien que prometteur. La notoriété et le caractère viral de certaines constructions érigées via l’impression 3D ne sauraient masquer le potentiel encore largement inexploité de ce nouveau mode constructif et les freins qu’il charrie encore à ce stade de développement.
L’impression 3D par extrusion est l’approche la plus répandue mais son potentiel est insuffisamment exploité du fait de l’absence de solutions optimales permettant un déploiement intégré/simultané d’un renfort (continu et en proportion suffisante) permettant d’envisager des application structurelles (les encres mobilisées, soit des mortiers ad hoc, étant particulièrement vulnérables à la traction et nécessitant nécessairement la présence d’armatures suffisamment rigides en traction).
C’est dans ce cadre que s’inscrit le stage proposé qui vise à contribuer à concevoir, mettre en place et valider un dispositif d’impression 3D par extrusion intégrée permettant l’impression de l’encre et le déploiement de l’armature (textile) idoine (nécessairement continue) de manière « simultanée ».
Afin d’oeuvrer à la levée de ce verrou, il importera de concevoir/adapter le dispositif en place en couplant une réflexion génie-civil – automatique. La dimension « automatique » sera appréhendée à travers le développement d’un dispositif adapté et connecté à la machine d’impression 3D disponible avec un pilotage qui serait couplé à cette dernière. Permettant ainsi l’acheminement du renfort textile et son dépôt de manière « coordonnée » (positionnement, vitesse, trajectoire, …etc.) avec l’encre (mortier).

Étudiant(e) en dernière année d’école d’ingénieurs ou de master spécialisé(e) en automatisation industrielle ou en génie civil, matériaux, mécanique avec des compétences en automatique/robotique.
Le/la candidat (e) devra montrer de très grandes dispositions à assumer des campagnes expérimentales d'ampleur.