Serge St. Martin

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Full Name

Serge St. Martin

Academic Profile

Summary

Designing light and durable materials for the aviation industry

Long description

Ingénieur en procédés d’usinage, Serge est diplômé d’un  baccalauréat et d’une maîtrise en génie mécanique de l’École de technologie supérieure(ÉTS). Il obtient son baccalauréat en 1998 et sa maîtrise en 2000. Ensuite, il est embauché chez Dassault Systèmes Inc. comme consultant en CAO de 2001 à 2004.

Il devient chargé de cours au département de génie mécanique à l’ÉTS de mai 2004 à août 2008 et se spécialise dans les procédés d’usinage haute vitesse. Il int ègre finalement l’équipe du CTA en septembre 2008.

Il est actuellement chef d’équipe du secteur fabrication métallique.Ses domaines d’expertise sont l’usinage automatisé, l’usinage des matériaux composites et l’inspection en machines-outils.

Type of institution

College

Address

5555 Rue de l'ENA, Saint-Hubert, QC J3Y 8Y9, Canada

Institution

Centre technologique en aérospatiale

I have a knowledge mobilization grant.

Yes

Website

http://www.cegepmontpetit.ca/cta

Video Transcript

Transcription

Transcript (English)

Introduce your team

Hello, welcome to the Centre Technologique en Aerospatiale. My name is Serge St. Martin. I am an engineer and the head of the metallic manufacturing team.  

Describe your research

Metallic manufacturing comprises of every process from the raw material to a finished piece. Among the most used manufacturing processes in the aerospace industry is machining.

Machining consists of removing materials successively using a cutting tool until we arrive to the part’s final form. When it comes to the aerospace industry, it is unusual to use raw materials like aluminium, iron or copper.

Instead, we use alloys, meaning fusing chemical elements that are put together for their beneficial mechanical properties once combined. For example, we have many aluminum-based alloys. They are alloys that are light and that allow for the manufacturing of structures and fuselages for aircraft.

There are also alloys such as steel that have many useful mechanical properties, especially when the parts are often used. Finally, there are titanium or nickel-based alloys that also have useful mechanical properties, but most of all, conserve these properties at high temperatures. In that case, we use these materials to build parts that surround the motors or turbines of aircraft.

Machining is a complex manufacturing process. This is the reason why one of the areas of research and development are simulations. With the help of computer tools, including software, we can reproduce physical phenomenon and to determine if the cutting processes are appropriate for the manufacturing of parts. We can determine what is the friction temperature.

Therefore, when there is cutting what is the heat generated but also if the surface manages to keep its integrity. It is one of the areas where we do a lot of research.

Another area that follows simulations are cutting tests. Once we determine parameters that seem optimal, we test them in a real-life situation: in the machining tools to make sure that these parameters allow for the manufacturing of a quality parts in accordance with the design requirements.

Other areas in which we do a lot of research and development are special processes. For instance, transitioning from manual to automatic production, including the deburring and polishing of parts.

We gain a lot in efficiency but also in consistently replicating the process. There are also processes that allow us to create not only
metallic alloys but also composite alloys that are a combination of plastic and fibers. These materials necessitate using cutting tools with very unique properties.

Finally, there also compression processes that allow to truly reinforce the piece and to ensure that they can last for a long time. These processes include blasting and hammering.

Explain its significance

Aircraft are truly one of the most impactful invention on our individual behavior and on society in general. In particular, on the transportation of people and of goods.

As technological progress advances, those that have an impact on manufacturing processes and allows for more efficient, productive and enjoyable travels while having a reduced impact on the environment by designing pieces that are lighter, reducing the energy consumption of aircraft.

Research and development in metallic manufacturing also allows us to truly optimize and automate manufacturing processes, which is truly beneficial to Canadian and Quebecker manufacturers, to consumers and to our planet and environment.

 

Transcript (French)

Introduisez votre équipe

Bienvenue au Centre technologique en aérospatiale. Mon nom est Serge St. Martin. Je suis ingénieur et chef d’équipe des secteurs de la fabrication métallique.

Decrivez votre recherche

La fabrication métallique englobe l’ensemble des procédés qui permettent de passer de matériaux bruts jusqu’à une pièce finie. Parmi les procédés de fabrication les plus utilisés dans l’industrie aéronautique il y a l’usinage.

L’usinage consiste à enlever de la matière à l’aide d’un outil de coupe d’une manière successive jusqu’à ce qu’on parvienne à la forme finale de la pièce.

Dans le cas de l’industrie aéronautique il est rare qu’on utilise des métaux à l’état pur tel que l’aluminium, le fer ou le cuivre. On utilise plutôt des alliages, c’est à dire la fusion d’éléments chimiques qui ont été mis ensemble pour leurs propriétés mécaniques une fois combinés.

À titre d’exemple on a plusieurs alliages à base d’aluminium. Ce sont des alliages qui sont légers et qui permet de fabriquer les structures et les fuselages des aéronefs. Il y a également des alliages tel que les aciers qui ont plusieurs bonnes propriétés
mécaniques surtout lorsque les pièces sont fortement sollicités.

Finalement il y a des alliages à base de titane ou de nickel qui ont également de bonnes propriétés mécaniques mais surtout à haute température, ils conservent leurs propriétés. Dans ce cas là, on utilise ces matériaux pour fabriquer les pièces qui environnent les moteurs ou les turbines des aéronefs.

L’usinage est un procédé assez complexe de fabrication. C’est la raison pour laquelle un des domaines de recherche et développement dans ce procédé est la simulation.

Á l’aide d’outils informatiques dont des logiciels on peut reproduire le phénomène physique et déterminer si les conditions de coupes qui sont utilisés sont appropriés pour fabriquer les pièces. On peut déterminer quelle est la température de frottement, donc lorsqu’il y a la coupe, la chaleur qui est générée mais également l’intégrité de la surface. C’est un des domaines dans lesquels on fait beaucoup de recherche.

Un autre domaine qui fait suite à la simulation ce sont les tests de coupes. Une fois qu’on a déterminé les paramètres qui semblent optimaux, on les test dans une situation réelle, donc dans la machine d’outillage pour s’assurer que ces paramètres permettent d’obtenir une pièce de qualité et conforme aux requis de conception.

Un autre domaine très large dans lequel on fait beaucoup de développement et de recherche c’est ce qui concerne les procédés spéciaux. Il y a entre tous les procédés qui passe du mode manuel au mode automatisé tel que les bavurages et le polissage des pièces.

On gagne beaucoup en efficacité mais aussi en répétitivité
du procédé. Il y a également les procédés qui permettent de voir mettre en forme non seulement les alliages métalliques mais également les matériaux composites qui sont une combinaison de plastique et de fibres. Ces matériaux demandent des propriétés spéciales pour les outils de coupes pour pouvoir les mettre en forme.

Finalement il y a les procédés de mise en compression qui permettent de réellement renforcer la pièce et s’assurer qu’elle puisse durer à long terme. Ces procédés sont entre autres le grenaillage et le martelage.

Quelle est son importance

Ensemble l’aéronef est vraiment une des inventions qui a eu le plus d’impacte sur nos comportements de vie et la société en général. En particulier sur les transports de personnes et de biens.

Au fur et à mesure que les progrès technologiques avancent, ceux-ci ont un impact sur les procédés de fabrication et permettent que l’on puisse avoir des des déplacements beaucoup plus efficaces, productifs, et agréables tout en aillant un impact réduit sur l’environnement par la production de pièces beaucoup plus
légères, donc en réduisant la consommation en carburant des aéronefs.

La recherche et le développement en fabrication métallique, donc dans l’usinage également nous permet de vraiment optimiser et automatiser les procédés de fabrication ce qui est réellement un bénéfice pour nos manufacturiers ici au Canada et au Québec dont nous jouissons nous les consommateurs et ceux ci a un bénéfice également pour notre planète, donc l’environnement.

Merci beaucoup.