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RÉSUMÉ
La Fabrication additive (FA) a pris une ampleur considérable depuis quelques années. Le passage progressif des activités de prototypage vers celles de fabrication directe de pièces fonctionnelles remet en cause les méthodes de conception et de fabrication traditionnelles, fondées sur les procédés conventionnels. Cet article fait le point sur les différentes technologies de FA et leurs champs d'utilisation tout au long du cycle de vie du produit. Les diverses applications industrielles sont décrites au travers d'exemples issus de secteurs technologiques de pointe.
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Robert DUCHAMP : Laboratoire Conception de Produits Nouveaux et Innovation de l’École Nationale Supérieure d’Arts et Métiers de Paris
INTRODUCTION
Mondialisation des marchés, concurrence de plus en plus vive, réactivité de plus en plus grande de la part des entreprises... Dans ce contexte, une entreprise qui souhaite conserver et/ou acquérir de nouvelles parts de marché doit :
-
maîtriser ses coûts ;
-
améliorer la qualité des produits et des études ;
-
réduire ses délais de développement.
Pour répondre à ces critères essentiels de réussite, les entreprises ont dû adapter leur processus de conception, mais aussi tenir compte de l’émergence de nouvelles technologies.
Ainsi, il devient crucial pour les entreprises de disposer d’outils permettant de matérialiser rapidement les produits en cours de développement, afin de détecter au plus tôt les erreurs de conception, de tester et de valider par l’ensemble des acteurs les différentes solutions techniques retenues.
C’est le champ de recherche du prototypage rapide.
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VERSIONS
- Version courante de févr. 2016 par Floriane LAVERNE, Frédéric SEGONDS, Patrice DUBOIS
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Accueil > Ressources documentaires > Archives > [Archives] Conception et production > Prototypage rapide - Généralités > Données numériques
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4. Données numériques
Les données numériques ont un rôle central dans le prototypage rapide. Dans un tel processus, il est essentiel que les transferts de données entre les différents outils soient correctement effectués, afin d’éviter toute perte d’information (figure 2).
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Différents types de données sont utilisés au sein du processus
Les outils de numérisation (système d’acquisition de formes) ont pour objectif de recueillir des informations sur la topologie de l’objet à reproduire. Celles-ci se présentent sous la forme de nuages de points (dont on connaît les coordonnées x, y, z ) aux formats ASCII ou binaire. Ces nuages de points, traités par les logiciels de reconstruction de surfaces, permettent d’aboutir à des modèles surfaciques (Béziers, NURBS...), exportables aux formats IGES, VDA, SET..., ou polyédriques (B-rep facetté, STL).
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Le format STL (pour stéréolithographie), introduit par la société 3D Systems en 1987 [5], permet de décrire un objet sous la forme d’un polyèdre à facettes triangulaires ; la figure 3 en donne un exemple. Aujourd’hui adopté par l’ensemble des fabricants de machines de prototypage rapide, il offre l’avantage d’être facilement généré par l’ensemble des outils CAO.
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Les surfaces d’un objet (issues d’une conception surfacique ou volumique) sont remplacées par des facettes approximant la définition géométrique initiale. Les incertitudes générées peuvent être minimisées par l’augmentation du nombre de facettes ; les erreurs sont caractérisées par un paramètre « d » représentant la distance des points de la surface à la facette triangulaire associée (figure 4) [7].
Sur cet aspect, de nombreux travaux sont en cours sur la simplification des représentations polyédriques, sans affecter la forme de l’objet (diminution du nombre de facettes...).
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Le format STL nécessite que la modélisation surfacique soit parfaite. Les surfaces doivent être parfaitement fermées et orientées. Si ces deux conditions ne sont pas remplies,...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CARTER (D.E.), STIWEL BAKER (B.) - CE Concurrent Engineering. The Product Development Environment for the 1990s, - Addison-Wesley Publishing Compagny, INC, 1992.
-
(2) - BERNARD (A.), TAILLANDIER (G.) - Le prototypage rapide. - Éd. Hermès, 1998.
-
(3) - BARLIER (C.) et coauteurs - Conception en Mécanique Industrielle. Partie 6 : Maîtriser les outils de prototypage rapide, - Coll. « Référentiels », Éd. Dunod, 1995.
-
(4) - Agence pour la Diffusion de l’Information Technologique - Le Prototypage rapide : pour comprendre et analyser les enjeux, - Collection « Décisions technologiques », 1995.
-
(5) - DOLENC (A.) - Overview of Rapid Prototyping Technologies in Manufacturing, - Helsinki University of Technologie, National Technical Information Service, VA. 22161, 1994.
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(6)...
ANNEXES
CORBEL (S.) - Prototypage rapide de composites céramiques fonctionnels. - Institut national polytechnique de Lorraine. (2002)
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Association Française du Prototypage Rapide
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Liste non exhaustive
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