Presentation IPC - Pôle Européen de Plasturgie

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CENTRE TECHNIQUE D’INNOVATION
ET D’EXPERTISE AU SERVICE DE L’INDUSTRIE
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VOTRE PARTENAIRE EN EUROPE
Pour le développement et l’innovation au service de la plasturgie et des composites
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2
EXPERTISE INJECTION DES THERMOPLASTIQUES
& mise en forme des composites
Centre technique et d’innovation en plasturgie et composites





Expertise en injection des thermoplastiques
Expertise en composites
2 sites : Oyonnax et le Bourget du Lac
Agréé Crédit Impôt Recherche
Certifié ISO 9001- v2008 et ISO 17025 (laboratoire Le Bourget)
Objectif

Améliorer la compétitivité de l’industrie nationale par l’innovation et la mise à
disposition de moyens technologiques pour les industriels (plateformes)
Stratégie


Recherche mutualisée
Démarche de plateforme
Chiffre d’affaire
5.9M€
6.3M€
8.9M€
8.2M€
9.2M
€
6.7M€
80 Collaborateurs
(chercheurs, ingénieurs, techniciens)
Des équipes pluridisciplinaires
2010
2011
2012
2013
2014
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2015
3
NOS GRANDS SECTEURS D’ACTIVITÉ
22%
DIVERS
25%
AUTOMOBILE
5%
CONNECTIQUE
25%
AERONAUTIQUE
DEFENSE
8%
EMBALLAGE
15%
MEDICAL
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RESEAU & PARTENAIRE
IPC au cœur d’un réseau européen
 Partenaires français
 Partenaires Européens : centres R&D en plasturgie et outillage
La protection de l’innovation
 IPC dépose chaque année de nombreux brevets et enveloppes SOLEAU
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POURQUOI FAIRE APPEL A IPC ?
Une démarche impartiale et confidentielle
Une approche globale et pragmatique DESIGN to PROCESS et DESIGN to
COST
Une très grande proximité avec l’outil de production (outillages et machines)
Utiliser les moyens de développement, de test et d’essais mis à disposition
 Permet de tester les technologies innovantes avant de réaliser l’investissement
dans votre entreprise
Développer votre entreprise par l’innovation
 Votre valeur ajoutée ne doit pas être banalisée par votre client
Former vos équipes :
 Formation initiale composites
 Formation continue : différents modules adaptés
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NOTRE ORGANISATION
MATERIAUX
CONCEPTION
& SIMULATION
PROCEDES
& OUTILLAGE
FORMATION
SERVICES AUX ENTREPRISES
Expertise de défaillance - Essai - Caractérisation – Développement produit – Expertise process - Analyse – Formation…
R&D COLLABORATIVE
ACTIONS COLLECTIVES
NOTRE DEMARCHE
Choix
des
Matériaux
Etude
des
Concepts
Approche
Design &
Finalisation 3D
Validation
TechnicoEconomique
Calculs
&
Validation
Développement
Outillage
& Procédé
Mise au point
Complète
Produit/Process
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Transfert
vers
L’Industrie
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NOS COMPETENCES
Développement produit process / Expertise défaillance / Optimisation
MATERIAUX
CONCEPTION
SIMULATION
PROCEDES
& OUTILLAGES
Formuler,
caractériser, tester, recycler
pour un meilleur choix
Designer,
concevoir, simuler, optimiser pour
une démarche d’éco-conception
Accompagner,
développer, innover par les technologies
additives et l’instrumentation
SMART
HYBRIDE
FORMATIONS
VEILLE
TECHNOLOGIQUE
Fonctionnaliser,
alléger, renforcer pour répondre
aux exigences de demain
Former
pour investir sur l’avenir
Apprendre,
et développer par les projets collaboratifs
pour transférer vers l’industrie
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FOCUS TECHNO
 Réplication
de structures
micro et
nanométrique
 Conformal
Cooling
 Laser Direct
Structuring
LDS® - LPKF
 Composites
Hybrides
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Essais / Accréditation
n°1-5787
Portée disponible
sur www.cofrac.f
BU
MATÉRIAUX
NOS COMPETENCES
LABORATOIRES ET CARACTÉRISATION
Thermoplastique et thermodurcissable
Nos moyens
 Mécanique (dynamomètre, impactomètres, duromètres,
DMA, compression, cisaillement plan, matage…)
 Physico-chimique (μFTIR, MEB, DSC, densité, Resin Flow,
Masse surfacique...)
 Rhéologique (Rhéomètre capillaire, MFI, viscosité en
solution)
 Vieillissement (thermique, UV, climatique)
 Thermique (HDT, VICAT, DSC, ATG)
 Optique (microscope, brillancemètre, colorimètre,..)
 Inflammabilité (FMVSS, UL94)
 Préparation et conditionnement des éprouvettes
(découpe et collage de talons)
 Self Agréé RENAULT
 Etablissement de fiches techniques matériaux (DATA
SHEET)
 Contrôle qualité, expertise et identification des matériaux
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DEVELOPPEMENT MATÉRIAUX
Sélection matériaux



Recherche ou substitution de matériaux
Comparaison de matériaux
Validation du cahier des charges
Formulation et compoundage






Validation de formules
Intégration de charges, renforts et additifs
Compoundage
Granulation
Injection d’éprouvettes, analyse et caractérisation
Validation du cahier des charges
Base de données matériaux

Polymer library, Prospector Pro, Materiautech, Plasturgienet
Nos équipements


Compoundeuse bi-vis
Outillages d’injection instrumentés (environ 15) : permet de
vérifier l’aptitude à l’injection des formulations développées
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DEVELOPPEMENT MATÉRIAUX
La volonté d’IPC de faire de la Plasturgie une industrie écoresponsable a donné naissance à la ligne programme recyclage
NOTRE OBJECTIF
Devenir expert dans le domaine de la valorisation
des polymères (en particulier les polymères en
mélange)
 Développer une technologie novatrice et économique pour
valoriser les déchets plastiques en mélange et trouver des
applications innovantes à ces nouveaux matériaux
 Spécialiser nos laboratoires dans l’analyse et la
caractérisation des matières plastiques recyclées
 Accompagner les recycleurs dans leur développement
 Pousser à l’utilisation de matières plastiques recyclées dès
la conception (éco-conception)
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BU
CONCEPTION & SIMULATION
Une équipe de 12 personnes et une plateforme logicielle de conception
numérique pour les développements PRODUITS et PROCESS
NOS COMPETENCES
BU CONCEPTION & SIMULATION
Moyens
CONCEPTION
DESIGN
RHEOLOGIE
OPTIMISATION
 CATIA
 MOLDFLOW
 RADIOSS,
 SOLIDWORKS
 SIGMA 3D
 MODEFRONTIER
 OPTISTRUCT…
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CONCEPTION DE PRODUIT ET DE FONCTION
IPC possède un savoir-faire très fort dans la conception et le design de produits et de
fonctions répondant aux exigences de l’injection des thermoplastiques ainsi qu’aux
attentes du client (CDC).
Notre offre








Expertise de défaillance
Développement complet produit/process
Prise en charge de l’étude design
Optimisation de conception existante
Calcul/modélisation/simulation
Réduction de masse/Optimal Design
Transfert « metal to plastic »
Transfert industriel
Nos moyens
 CATIA V
 SOLIDWORKS
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RHÉOLOGIE À HAUTE VALEUR AJOUTÉE
Etude de la déformation et de l’écoulement de la matière
Une étude rhéologique menée par
IPC permet de faire le bon choix
process et de réduire le temps du
développement en minimisant les
boucles de mise au point.
Notre offre
 Thermique Outillage - Stationnaire
ou transitoire avec ou sans cyclage
 Étude de Remplissage
 Étude de Compactage
 Étude de Déformation
Nos moyens
Remplissage
Déformation
 Des experts de l’injection des
thermoplastiques
 MOLDFLOW (AMI) et SIGMA SOFT
Rapport livré avec illustrations 3D, analyses, préconisations pièces et process.
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OPTIMISATION ET INGÉNIERIE NUMÉRIQUE
Recherche des meilleures performances produit/process
Notre objectif
SIMULER POUR POUVOIR OPTIMISER
IPC dispose de la chaine numérique complète
d’outils pour l’optimisation. On parle dans ce cas
de conception multidisciplinaire. IPC s’interesse à
deux types d’optimisation numérique :
optimisation paramétrique et optimisation
topologique
ECO-CONCEPTION
Prendre
en
compte
les
impacts
environnementaux dans la conception et le
développement des produits tout au long du cycle
de vie :
 Minimiser la consommation d’énergie
 Exclure l’usage de matériaux et de substances
dangereuses
 Concevoir le produit pour le recycler
 Optimiser la performance
mécanique du produit
 Optimiser les paramètres de
production
 Réduire le coût et le temps de
développement
 Réduire le poids des pièces
Nos moyens
 MOLDEFRONTIER
 HYPERWORKS
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OPTIMISATION TOPOLOGIQUE - OPTISTRUCT
Exemple d’optimisation
OPTISTRUCT fait appel à une technologie basée sur les
éléments finis pour une conception et une optimisation
structurelle.
Cet outil permet de développer des modèles légers et
efficaces rapidement.
GAIN DE MASSE
22%
A ISO PERFORMANCES
Forme initiale
Volume initial
= 72,5 cc
Définition du volume
de travail
Forme obtenue
après 48 itérations
(environ 8 h)
Forme finale
Volume final = 56,4 cc
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BU
PROCÉDÉ & OUTILLAGE
Une équipe de 20 personnes
NOS COMPETENCES
BU PROCÉDÉ & OUTILLAGE
Savoir-Faire
L’offre technologique plateforme
 Expertise technique et industrielle sur site
 Essai et mise au point d’outillages d’injection
 Optimisation temps de cycle
 Production préséries
 Bi matière, tri matière et surmoulage
 Accompagnement développement et mise en œuvre process innovants (heat &
cool….)
 Expertise de défaillance process
Développement de process innovants




Développement de procédés spécifiques pour transfert sur site final client
Surmoulages de pré imprégnés composites
Instrumentation et contrôle process (presse, outillage, périphériques)
Réplication de micro et nano structures
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Savoir-Faire
L’additive manufacturing métal
et polymère
 Etude
et
réalisation
d’inserts
métalliques en fusion laser pour
l’optimisation thermique
 Conception optimisée appliquée à la
fabrication
additive
pour
le
développement de pièce directes
 Accompagnement à l’intégration de
pièces réalisées en fabrication additive
 Développement
de paramétrie
spécifique
pour
de
nouveaux
matériaux.
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ADDITIVE MANUFACTURING
Pièces directes
Matériaux






Maraging MS1
Titane
Corax
Aluminium
Cobalt Chrome
Inconel
Dureté :
 De 34 à 54 HRC
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BU PROCÉDÉ & OUTILLAGE PLASTURGIE
Moyens
PLAteforme d’INNovation Outillage


12 presses à injecter robotisées de 15T à 2200T
Solutions technologiques complémentaires
 Injection multi matières jusqu’ 1000T
 Injection LSR (mono matière et bi matière)
 Injection sandwich, injection compression, Injection gaz
 Surmoulage vertical et horizontal
 Chaud froid (SINGLE, SISE,ROCTOOL, GWK…)
 Réplication de micro et nano structures

2 machines de fusion laser de poudres métalliques
Maraging, Titane, Aluminium, Cobalt Chrome, Inconel…

1 centre UGV 5 axes continus
Platinno : L’Europe s’engage
en Rhône-Alpes avec le FEDER
Systèmes d’acquisition et traitement de données


PSP® , ComoInjection® et Dataflow ® , …
AiR® (IPC)
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Moyens
Technologies
 Composites SMC / BMC moulés par compression à froid
 Composites thermoplastiques fibres continues moulés
par thermo compression
Moyens
 Presse de compression de 50T
 Presse de compression de 400T
 Four
infra
rouge
pour
T°
jusqu'à
400°C
(plis maxi 1000 x 1000)
 Moules de thermo compression TP
 Moules de plaques instrumentés (170 x170 et 500 x 500)
 Cellule de réactivité permettant la Mesure de réactivité
des compounds TD pendant moulage
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Smart Hybrid
Nos partenaires technologiques
S2P ■ LPKF ■ Dow ■ RTP ■ Häcker ■ Samaro ■ Acxys ■ ACP ■ HSG
IMAT ■ CEA ■ CSEM ■ MIND ■ IMEC
Membre des associations européennes « 3D-MID » et « 4M »
■
Moyens








Des presses à injecter mono et bi matière
Laser d’activation LPKF Microline 3D avec support rotatif
Ligne de métallisation cuivre – nickel - or
Equipement de contrôle des épaisseurs de pistes par
fluorescence X (Fisher)
Equipement en cabine peinture pour le « ProtoPainting »
LDS®
Process automatisé sur presses
1600T pour la mise en T°, l’estampage et le surmoulage
d’Organo-Sheet
Outillages de surmoulage d’Organo-Sheet (éprouvettes,
plaques..)
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HYPROD PLATEFORME
Technologique des procédés hybrides composites
Capitalisation du procédé « Plasturgie » (injection TP) et transfert des bonnes pratiques vers le « Composite »
(process hybride)
Presse 320T
Presse 600T Combi-M
Presse 1600T
Presse 400T Verticale
Injection/Compression,
option TD BMC
Pièce max : 500x500
mm
Poids max injecté : 0,8
kg
Robot 3 axes +
articulations
Four IRM paramétrable
1000x1000mm
Injection/Compression,
Bimatière, Plateau
rotatif
mm
+ 0,4 kg
Robot 3 axes
+ 1 rotation numérique
1000x1000mm
Injection/Compression
mm
kg
Robot 6 axes
polyarticulé
Four IRC paramétrable
1500x1500mm
Découpe
Compression TD/TP,
parallélisme actif
mm
Robot 6 axes
polyarticulé
1000x1000mm
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FOCUS TECHNO
RÉPLICATION DE STRUCTURES
MICRO ET NANOMÉTRIQUE
FOCUS TECHNO
FOCUS TECHNO
Réplication de structures micro et nanométriques
Réalisation de micro-nano structures fonctionnelles
Une cellule d’injection pilote complète pour les micro-composants
plastiques

Presse à injecter 200T bi-matière tout électrique







Module compression
Mise sous vide de l’empreinte
Technologies de chaud-froid rapide des empreintes : Roctool, GWK
Activation de surface par plasma atmosphérique en ligne : Acxys
Nettoyage CO2 cryogénique en ligne : ACP
Contrôle procédé et nano-métrologie en ligne : Zeiss
L’ensemble de la cellule est robotisé par process Industrie utilisant
un 6 axes Stäubli
Fonctions recherchées sur la pièce plastique:
 Optiques, esthétique et sécurité / anti-contrefaçon
 Microfluidiques : canaux, filtres, vannes, anti-adhésion, membranes
 Micro-mécaniques / MEMS
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FOCUS TECHNO
Applications de micro-structurations
Micro-filtres pour applications fluidiques : Intervalle de filtration = 25 µm
Hauteur = 100 µm – Diamètre = 25 µm – Largeur = 30 µm
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30
FOCUS TECHNO
Applications de micro-structurations
Réseaux d’aiguilles pour application fluidique – Démonstrateur Crospon
v
Hauteur = 1,4 mm – Fente d’injection = 70 µm x 100 µm – Pointe à base pyramidale
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FOCUS TECHNO
Applications de nano-structurations
Phénomènes optiques de diffraction : Anti-contrefaçon
Logo Croix Suisse
Hauteur = 100 à 300 nm – Taille des structures : 250 à 2 000 nmv
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FOCUS TECHNO
CONFORMAL COOLING
1 équipe de 8 personnes dédiées à la régulation optimisée
FOCUS TECHNO
FOCUS TECHNO
Conformal Cooling : MCOOL
Procédé d’optimisation
MCOOL® Brevet PEP
 Définition d’une surface de régulation
optimale
 Estimation des températures de fluide
qui minimise la fonctionnelle J
 Pour atteindre 2 objectifs :
 Solidifier la pièce dans le temps de
refroidissement
estimé
par
MOLDTHERM® (brevet PEP)
 Refroidir uniformément la pièce
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FOCUS TECHNO
Conformal Cooling : MCOOL
Conception du circuit hydraulique
 Circuit de régulation mappé sur la forme de l’isotherme 82 °C
 Prise en compte de l’encombrement du moule et de la cinématique
 Prise en compte de l’hydraulique (pertes de charges)
Régulation
optimisée
Régulation
classique
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FOCUS TECHNO
Conformal Cooling : Exemple concret
Pièce technique pour le marche automobile
Presse : 320T
Matière : PA66 GF 30
Epaisseur moyenne de la pièce : 3 mm
Nombre d’empreinte : 4
Quantité annuelle : 400 000 pièces
Durée de vie du produit : 4 ans
Cycle avant : 48 s (régulation traditionnelle)
Cycle après : 36 s (régulation optimisée PEP)





Circuit de régulation réalisé
en fusion laser PEP
Planéité réduite de 50% à l’issue de la mise au point
Gain de cycle obtenu : 12 s
Gain obtenu par pièce : 0.03 €
Gain annuel : 0.03 x 400 000 = 12 000 €uros
Gain global sur la durée de vie du produit : 48 000 €
80 mm
Nombre de MAP ave régulation traditionnelle : 6
Nombre de MAP avec régulation optimisée : 3
Coût d’une MAP : 3000 €


Gain réalisé : 3 x 3000 = 9000 €
Gain global sur le projet : 48 000 + 9000 = 57 000 €
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FOCUS TECHNO
LASER DIRECT STRUCTURING
LDS® - LPKF
FOCUS TECHNO
FOCUS TECHNO
Etude et réalisation de 3D-MID






Crédit : Cassidian, Ficosa, MIND, TBI, Radiall
Interconnexion et report de
composants électroniques
sur pièce plastiques 3D
Design
Injection
Activation laser
Métallisation
Contrôle
Prototypage
IPC est partenaire et
actionnaire de S2P
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FOCUS TECHNO
LDS®-LPKF
LDS® - LPKF
 Réalisation de 3D-MID (Molded Interconnect Devices)
 Du prototype (Protopaint) à la grande série (Fusion 3D)
Objectifs
 Fonctionnalisation de la pièce plastique (connexion
électrique)
 Miniaturisation et réduction du nombre de composants
 Flexibilité géométrique 3D
 Réduction du nombre de composant / réduction de coût de
la fonction
 Réduction de poids
 Fiabilisation de la fonction
Fonctions

Capteurs, antennes, interconnexions 3D, connecteurs,
éclairage/signalisation, blindage, dissipation thermique
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39
FOCUS TECHNO
LDS®-LPKF
Report de
composants
(CMS, flip-chip)
Injection
thermoplastique
Activation laser
Dépôt de
cuivre chimique
Dépôt de nickel
chimique
Dépôt d’or
chimique
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40
FOCUS TECHNO
LDS®-LPKF
Sans MID
Avec MID
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41
FOCUS TECHNO
LDS®-LPKF : Exemple MID
Source TBI - ABAXX
Source Panasonic
Source Bosch
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42
FOCUS TECHNO
COMPOSITES HYBRIDES
FOCUS TECHNO
FOCUS TECHNO
Composites Hybride : Process
Objectifs

Proposer aux industriels de l’aéronautique, de l’automobile et de l’industrie des solutions en
termes d’allègement par l’utilisation de composites thermoplastiques à renforts continus et le
surmoulage ciblé pour l’augmentation de la résistance et la fonctionnalisation localisée ou
généralisée
Procédé d’estampage – surmoulage


Association de procédés de compression et
d’injection
Réalisation sur presse horizontale
Allier composites à renforts continus
et des polymères




Hautes performances mécaniques
Formes, complexes
Intégration de fonction
Haute cadence
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44
FOCUS TECHNO
Composites Hybride : Process
Moyens disponibles à IPC
Investissements en cours
Moule de plaque
 Dimensions : 290 x 140
 Epaisseurs variables 2 à 7 mm (6
versions)
 Injection-compression
 Accroche insert par aiguilles
 Mise en place process sur
presses de grande capacité
 Nouveaux outillages
Moule de
surmoulage
pour test
de compatibilité
www.ct-ipc.com
45
Lieu : site du Bourget du Lac
(73) ou dans vos ateliers
■ Niveaux : initiation,
perfectionnement et maîtrise
■ Durée : 1 à 5 jours
■
BU
FORMATION
INTER OU INTRA ENTREPRISE
NOS COMPETENCES
FORMATION MATÉRIAUX COMPOSITES
Formez vos futurs collaborateurs par la voie de l’apprentissage !
LA FORMATION CONTINUE
Nos thématiques de formation
 Fondamentaux : matières,
process, hygiène et sécurité
 Conception et caractérisation
des composites
 Techniques de mise en œuvre
 Réparation, usinage, outillage
LA FORMATION INITIALE
 OPÉRATEUR STRATIFIEUR EN MATÉRIAUX
COMPOSITES
Former des opérateurs de fabrication
aptes à intervenir en production dans
toutes les entreprises utilisant des
matériaux composites (niveau CAP).
 CHEF DE PROJET EN MATÉRIAUX
COMPOSITES
Accessible par la VAE
Former des chargés de projet ayant une
vision globale de l’industrie des
matériaux composites dotés d’une
double compétence technique et gestion
de projet (niveau BAC+3).
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47
CENTRE
DE VEILLE TECHNOLOGIQUE
NOS COMPETENCES
CENTRE DE VEILLE TECHNOLOGIQUE
Au coeur de l’information le centre de veille d’IPC réalise tous
types de prestations documentaires personnalisées (états de l’art,
notes de veille, bulletins d’informations…)



Abonnements à plus de 50 revues spécialisées telles que
Kunststoffe International, Bioplastics Magazine, Emballage
Magazine, International Polymer Processing, Plastics Engineering
Magazine…
Accès aux bases de données « Polymer Library » édité par
Smithers Rapra, SPE (Society of Plastic Engineers), Thomson
Innovation (brevets)…..
Fonds documentaire de plus de 7 500 références
PLASTURGIENET, LE PORTAIL DE VEILLE PLASTURGIE
Notre expertise au service de votre innovation ! Plasturgienet, le portail de veille plasturgie.
www.plasturgienet.fr


Un service d’alerte en fonction de votre stratégie
Une base de données de plus de 7 500 références sur laquelle vous pouvez effectuer vos
propres recherches
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Siège social : 125 Aristide Briand - 92300 Levallois Perret
Siège administratif : 2 rue Pierre & Marie Curie - 01100 Bellignat
Site 73 : Savoie Technolac - 27 allée Lac d’Aiguebelette 73374 Le Bourget du Lac
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