Définir et concevoir l’avenir de l’impression 3D avec le Dr Mohsen Mohammadi

L’un des éléments centraux de la mission de la FINB consiste à soutenir des recherches novatrices entreprises par des chercheurs du Nouveau-Brunswick. Ces projets de recherche nous montrent le potentiel de technologies nouvelles et passionnantes; nous permettent d’imaginer de nouvelles utilisations des procédures et matériels existants; inspirent de nouveaux produits commerciaux rendant notre vie plus facile et plus épanouissante; et nous enseignent des choses incroyables sur le monde dans lequel nous vivons. 

Au cours des prochains mois, nous consacrerons une série de publications aux chercheurs que nous pensons que tout le monde de cette province devrait connaître.

La plupart d’entre nous avons déjà entendu parler de l’impression 3D.

Certains même savent peut-être qu’elle implique des chercheurs et des techniciens qui ont recours à des systèmes informatiques pour transformer des modèles numériques ou des fichiers de conception assistée par ordinateur (CAO) en objets tangibles que nous pouvons tenir dans nos mains. Pour les premières décennies de l’avènement de l’impression 3D, ces objets étaient pour la plupart fabriqués avec du plastique comme simples prototypes pour les environnements de production ou de fabrication.

Et si au lieu de pouvoir imprimer que sur du plastique, nous pouvions imprimer également sur du métal? Tout à coup, nous pourrions presque instantanément mettre au point et tester des prototypes fonctionnels, au lieu d’attendre la fin d’interminables procédés de fabrication. Les pièces pourraient être faites d’alliages de métal qui sont difficiles à usiner et à fabriquer. Les petits entrepreneurs avec de grandes idées pourraient tester leurs designs sans pour autant se ruiner.

L’impression 3D, généralement mieux connue sous le nom de fabrication additive, est l’objet du travail quotidien du Dr Mohsen Mohammadi et de son équipe de chercheurs. En tant que professeur agrégé au département de génie mécanique de l’UNB et directeur du Centre d'excellence en fabrication additive marine de l'Université du Nouveau-Brunswick (MAMCE) à Fredericton, les recherches du Dr Mohammadi ont déjà entraîné des débouchés concrets auprès de grandes sociétés comme Lockheed Martin Canada et Irving Shipbuilding Inc. qui ont frappé à la porte de son laboratoire.

« Le principal aspect sur lequel nous travaillons est la manière de pouvoir imprimer en 3D sur davantage de métal, » explique le Dr Mohammadi. « Il existe des milliers de types d’alliage dans le monde, et nous ne pouvons imprimer actuellement que sur trente à cinquante types. Mais ce que j’apprécie le plus à propos de notre travail au MAMCE est que nous ne prescrivons pas juste des ‘recettes’ pour alliages – mais que nous pouvons fabriquer nous-mêmes les pièces également. »

L’impression 3D et la fabrication additive ont connu une popularité sans précédent depuis la candidature au doctorat du Dr Mohammadi à la University of Western Ontario et de l’obtention de sa bourse de recherche postdoctorale subséquente à la University of Waterloo. Tout à coup, tout le monde s’intéressait à cette nouvelle technologie audacieuse. Depuis l’inauguration du MAMCE en 2016, résultat d’un partenariat entre la UNB, NBCC/CCNB et des partenaires industriels comme Lockheed et Irving, les journées de travail au bureau se suivent et ne se ressemblent pas.

« Personne ne croyait l’impression 3D sur métal possible en 2010, » se souvient le Dr Mohammadi. « Tout le monde pensait la chose impossible pour la chaîne d’approvisionnement, ou que nous ne pourrions pas être en mesure de reproduire fidèlement des copies sur des alliages comme l’acier inoxydable, le titane ou l’aluminium. L’impression 3D ce n’est pas simplement appuyer sur un bouton – vous devez ‘penser’ comme une imprimante 3D et concevoir des structures de soutien et des géométries complexes, et les gens n’étaient pas toujours disposés à réfléchir de la sorte. »

Mais aujourd’hui, nous avons l’attention de tout le monde. Le Dr Mohammadi explique que le Nouveau-Brunswick devient rapidement un acteur international de la fabrication additive, et que de plus en plus d’entreprises reconnaissent que le MAMCE et l’UNB sont des noms à surveiller dans ce domaine. À ce jour, le Centre d’excellence a obtenu du financement de Lockheed Martin et de Irving, ainsi que des fonds fédéraux de l’APECA et 250 000 $ de la FINB en 2018. Le Dr Mohammadi est particulièrement reconnaissant de la contribution de la FINB, qui a également débouché sur une bourse de projet en émergence de 25 000 $ pour des études de perfectionnement de l’impression 3D en 2017.

« Le financement de la FINB nous a permis de redéfinir l’espace, de recruter du personnel et de faire l’achat de matériel, et dans ce secteur industriel, il est primordial d’avoir les bons équipements. Mais il importe tout autant d’être entouré des bonnes personnes, capables de faire fonctionner ces machines, et grâce à des programmes comme l’Initiative d’assistanats à la recherche, le centre peut vraiment se définir comme plaque tournante pour la formation de la main-d’œuvre de l’avenir, » résume-t-il.

« Toutefois, selon moi, la contribution la plus importante de la FINB est qu’elle fut la première à croire en ce que nous pouvions accomplir. Avant les agences fédérales, avant nos partenaires industriels et corporatifs, la FINB était de notre côté. » En fait, la FINB a d’abord recruté le Dr Mohammadi au Nouveau-Brunswick en 2015 en lui accordant une bourse de démarrage de 75 000 $ qui lui a permis d’installer son laboratoire à la UNB.

L’avenir est prometteur, et plusieurs des projets que nous entendons réaliser sont conçus pour faire avancer la recherche dans ce tout nouveau domaine d’étude. Le Dr Mohammadi est optimiste, mais il fait également remarquer que tout le travail qui se fait à la MAMCE, toutes les recherches sur la manière dont les alliages réagissent à la corrosion et aux températures extrêmes, tous les concepts des nouveaux micro-treillis, n’en sont qu’à leurs débuts.

« Nous avons planté une graine il y a quelques années. « L’innovation n’est pas un investissement isolé. Elle doit être encouragée pour être en mesure de porter des fruits. » Il n’y a pas de doute dans notre esprit que le Dr Mohsen Mohammadi et ses collègues du Centre d'excellence en fabrication additive marine en auront plein les bras (des fruits en 3D!) avant longtemps.