Club reverse engineering - Prototypage rapide : du concept au produit
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Le document traite du prototypage rapide et de la rétro-conception, en expliquant les méthodes de fabrication directe telles que la stéréolithographie, le frittage de poudre et le dépôt de fil. Il aborde également l'importance de réduire le temps et les coûts dans le planning de projet pour produire des pièces fonctionnelles rapidement. Un cas d'application est fourni, illustrant comment un scan 3D a permis à une société de livrer des pièces améliorées pour des hélicoptères en réduisant les délais et les coûts.
Club reverse engineering - Prototypage rapide : du concept au produit
- 1. Prototypage rapide et Retro-conception Définition À ce jour, le terme de « prototypage rapide » n’est plus d’actualité. Nous parlerons donc de « Fabrication directe ». Fabrication directe: méthode de fabrication additive d’une pièce en 3D , s’abstenant de tous moyens d’outillages ou de pièces perdues type moules ou copeaux. Pour ce faire, il existe 3 principales méthodes. - Stéréolitographie / DLP -frittage de poudre plastique ou métal . - FDM (dépôt de fil ) Retro-Conception : La rétro conception (ou reverse engineering) est l’action de reproduire un produit, une pièce ou tout autre objet physique sous la forme d’un modèle virtuel 3D. Cette étape s’inscrit dans un processus débutant par la numérisation (ou digitalisation) de cet objet permettant la création d’un nuage de points, base de tous travaux de rétro conception / reverse engineering. Ce Processus est non invasif et non destructif.
- 2. Prototypage rapide et Retro-conception Fabrication directe Planning projet Compte tenu des nouvelles contraintes économiques et d’innovations, le planning global d’un projet doit pouvoir se réduire sur des postes qui ne sont que consommateur de temps et d’argent , tel que la phase pré indus ou livraison des premiers prototypes fonctionnels. Pour cela, il existe des solutions permettant d’obtenir pour un industriel ou bureau d’étude, non plus une maquette de présentation ,mais le produit fini fonctionnel, afin de juger tout son potentiel .
- 3. Prototypage rapide et Retro-conception Process de fabrication Additive Stéréolitographie SLA : Polymérisation UV de résine base époxy ou acrylique , Cette technologie est très utilisée pour tout ce qui est modèle de présentation ou pièces de précision . -Avantages : Finesse / précision des pièces transparence possible. large choix de matériaux. -inconvénients : vieillissement des matériaux faibles contraintes mécaniques
- 4. Prototypage rapide et Retro-conception Process de fabrication Additive Frittage de poudre SLS : Fusion de poudres polymères par laser CO2 -Avantages : résistance mécanique résistance thermique. plug & play. pièces de petite série choix des matériaux -inconvénients : processus de fabrication à haute t° aspect de couches pertes dimensionnelles. Existe aussi pour des poudres métal. : SLM
- 5. Prototypage rapide et Retro-conception Process de fabrication Additive Dépôt de fil FDM : Fusion de fil de polymères et dépôt sur plateforme -Avantages : Praticité de fonctionnement choix matériaux adapté aux démonstrateur. machine peu cher -inconvénients : précision contrainte au diam du fil aspect de couches faible caractéristique mécanique pièces non finies
- 6. Prototypage rapide et Retro-conception Scan 3D Pour des besoins d’autonomie et de réactivité Solution F E2R a investi en 2010 sur un scanner 3D kreon Solano , ajouté à un bras faro platinium . - Cas d’applications : . Control 3D dimensionnel sur pièces finies . . Scan 3D de pièces permettant la création d’un plan 3D . Control interférences dans un environnement clos . - Post traitement Le fichier d’acquisition « nuage de points » , peut être soit utilisé pour du control surfacique, soit pour permettre une rétro-conception de pièces sur des logiciels type Catia ou SolidWorks.
- 7. Prototypage rapide et Retro-conception post traitement Rétro Traitement Traitement conception, Scan 3D volumique création du STL création du Création du stp fichier 3D fab Fabrication Control 3D
- 8. Prototypage rapide et Retro-conception Cas d’application : Poignée hélicoptère VSM La plupart des pièces aero de vieille génération ne disposent plus de plan. De ce fait la Société VSM m’a fait part de sa demande en 2010 de scanner un manche de collectif d’hélicoptère , afin que son client puisse avoir de nouvelles poignées , avec l’intégration de nouveaux composants électroniques .
- 9. Prototypage rapide et Retro-conception Déroulement du Process Le scan 3D d’une pièce se déroule en deux étapes : Acquisition et traitement. Acquisition en nuage de points.
- 10. Prototypage rapide et Retro-conception Déroulement du Process . Traitement des points Nuage de points Polygones Frontière des surfaces Dispersion de scan Surface exacte Dispositions des patchs
- 11. Prototypage rapide et Retro-conception Déroulement du Process . Résultat scan et retro-conception
- 12. Conclusion • Suite à ces opérations , le client « VSM » a pu livrer des pièces bonnes de vol que nous avons réalisé en fonderie cire perdue. 2 mois de délai Pour des raisons de délai et de coût nous avons fait évoluer la pièce aluminium vers une solution polymère + coating nickel de surface. La pièce a gagné en poids , résistance mécanique , délai de livraison et coût Gain: - délai 1 moi - coût divisé par deux.