Le processus de réalisation des pièces de formes complexes par usinage est un processus essentiel dans les domaines de l'aéronautique, de l'automobile, des moules et des matrices. Alors que l'usinage 5 axes grande vitesse est maintenant répandu dans les grands groupes industriels, il reste plusieurs problématiques à traiter. L'évitement de collisions le long de la trajectoire outil programmée en alors traité, notamment au niveau des interférences globales représentant une collision entre l'outil et son environnement. Classiquement, l'évitement de collisions dans le domaine de l'usinage 5 axes grande vitesse peut être programmé à l'aide d'une analyse géométrique de la situation. Si une collision est détecté, alors une phase de correction et d'optimisation peuvent être utilisée afin d'obtenir une nouvelle trajectoire hors collision. Le but des travaux est alors d'utiliser une modélisation physique afin d'obtenir une trajectoire corrigée hors collision le plus lisse possible. Pour ce faire le mouvement de l'outil est alors étudié d'un point de vue dynamique afin d'éviter les réorientation brutal post correction. De plus, les éléments constituants les obstacles émettent une action répulsive à distance. Cela permet, au cours de la programmation, d'anticiper l'approche d'un obstacle et ainsi d'entamer les corrections d'orientation outil en prévision d'une possible collision. Cette démarche de modélisation du mouvement étudiée permet alors de réaliser des simulations sur des pièces classiquement usinées dans les domaines énoncés précédemment. Dans le but de généraliser la programmation réalisée, il est alors important de comprendre comment les éléments obstacles sont représentés ainsi que la modélisation retenu pour l'outil utilisé au cours de la simulation. Enfin, la résolution de la dernière problématique mise en avant au cours de cette thèse concerne les temps de calcul obtenus. Il a été montré, après de multiples simulations, que ces derniers peuvent exploser d'un point de vue combinatoire pour des utilisateurs exigeants (modélisation fine de l'outil et de l'environnement). Une méthode de pré calcul est alors présentée utilisant la voxelisation permettant de diminuer les temps de calcul de manière très importante sans pour autant perdre de manière importante sur la solution obtenue. Le dernier objectif présenté est de proposer une approximation permettant de diminuer nettement les temps de calcul tout en conservant une assurance de non-collision. Cette méthode notée voxelisation consiste en utilisant une interpolation à diminuer le temps de calcul. L’important est alors de comprendre quels inconvénients se rattachent à la voxelisation et à partir de quand cette dernière apporte un résultat acceptable / Although 5-axis free form surfaces machining is commonly proposed in CAD/CAM software, several issues still need to be addressed and especially collision avoidance between the tool and the part. Indeed, advanced user skills are often required to define smooth tool axis orientations along the tool path in high speed machining. In the literature, the problem of collision avoidance is mainly treated as an iterative process based on local and geometrical collision tests. In this paper, an innovative method based on potential fields is used to generate 5-axis collision-free smooth tool paths. In the proposed approach, The ball-end tool is considered as a rigid body moving in 3D space on which repulsive force, deriving from a scalar potential field attached to the check surfaces, and attractive forces are acting. The resolution of the differential equations of the tool motion ensure smooth variations of the tool axis orientation. The proposed algorithm is applied on open pocket parts such as an impeller and a pocket corner to emphasize the effectiveness of this method to avoid collision. After that, it is possible to see that de calculation time can be very importante for a delicate mesh. It is for that, a voxelisation method is developed to decrease these.

Les nouvelles molécules thérapeutiques présentent la plupart du temps une faible solubilité aqueuse, à l’origine d’une biodisponibilité restreinte lors de leur administration orale. La réduction de taille des cristaux de substance active à l’échelle submicronique (= production de nanocristaux) s’est imposée comme une voie majeure de formulation au cours de ces dernières années.Afin de pallier des problèmes d’instabilité et d’aboutir à des formes solides pratiques d’utilisation pour les patients, une étape de séchage est généralement effectuée après production des nanocristaux en suspension. L’objectif principal de cette étape est de générer un produit présentant à la fois des propriétés facilitant le déroulement d’étapes procédés avales mais aussi et surtout de prévenir l’agrégation des nanocristaux au risque de compromettre leur dissolution après administration.Plusieurs techniques sont aujourd’hui utilisées dans l’industrie pharmaceutique telle que l’enrobage/granulation en lit d’air fluidisé et le spray drying. Parallèlement à l’élaboration d’une « formulation standard » pour ces deux méthodes de référence, deux techniques innovantes de lyophilisation ont été investiguées dans ce travail. La stabilisation de nanocristaux de kétoconazole par cryopelletization et active freeze drying a été démontrée et les paramètres clefs identifiés. Les produits générés par ces deux techniques, respectivement sous forme de pellets ou de poudre fine, ont été comparés à ceux conçus par enrobage en lit d’air fluidisé et spray drying. En conclusion, ces travaux indiquent que la cryopelletization et l’active freeze drying se positionnent comme des procédés d’intérêt de seconde intention, permettant de traiter des cas particuliers (molécules sensibles au stress thermique, à l’humidité et/ou couteuses). / Newly active pharmaceutical ingredients very often suffer from low aqueous solubility, a fact that in many cases can lead to poor oral bioavailability. Nanosizing, referring to drug nanocrystals production by size reduction, has demonstrated over the past few years a great potential to overcome this major issue.Since solid oral dosage forms are generally preferred due to stability reasons and patient convenience, the production of nanocrystals in a liquid medium is usually followed by a drying step. The main objective of this drying step is to generate a product suitable for downstream processing operations while at the same time preventing nanocrystal aggregation which can adversely affect the dissolution performance of the dry product in vivo.Several drying techniques such as spray drying and coating/granulation in fluidized bed have been successfully implemented in the pharmaceutical industry. In this work, two innovative freeze drying techniques were investigated and compared to the two above mentioned reference methods. The suitability of cryopelletization and active freeze drying to stabilize ketoconazole nanocrystals has been demonstrated and the key process parameters identified. The formulations generated by these two innovative techniques in the form of pellets or fine powder particles, respectively, were compared to the previously manufactured by fluidized bed and spray drying. In conclusion, this work presents cryopelletization and active freeze drying as suitable second-line processes with potential to address the drying of formulations containing problematic molecules sensible to thermal stress, moisture and/or presenting high production costs.