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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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- 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 > Outils du prototypage rapide
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5. Outils du prototypage rapide
Dans ce paragraphe, nous présentons les procédés de fabrication par couches, le reverse engineering et les post-traitements les plus couramment appliqués.
Dans le cadre de la fabrication rapide, on distingue deux voies principales :
-
les procédés basés sur l’ajout de matière ;
-
ceux basés sur l’enlèvement de matière.
Concernant ces derniers, nous faisons référence au domaine de l’usinage rapide, du découpage par fil chaud... Ces technologies ayant déjà été traitées, le lecteur pourra se référer à l’ouvrage référencé [8].
5.1 Procédés de fabrication par couches
-
Les procédés de fabrication par couches utilisent tous le même principe de fabrication. L’objet à réaliser est conçu en utilisant la conception assistée par ordinateur ou les outils de numérisation, puis il est facetté au format STL.
L’opération suivante consiste à définir les sections de l’objet à réaliser par un découpage successif de plans parallèles. La distance entre chaque section correspond à l’épaisseur d’une couche.
Pour reconstituer l’objet, les sections sont empilées séquentiellement les unes sur les autres (figure 5).
-
Il est à noter que la qualité d’un fichier STL est un facteur important : un objet dont les surfaces jointives sont discontinues présentera sur le fichier STL des trous. En effet, le fichier STL, découpé par des plans parallèles, matérialise des sections à contours polygonaux ouverts, pour lesquels les notions de contours intérieur ou extérieur sont absentes. Aussi, on peut avoir recours aux logiciels spécifiques permettant de réparer les fichiers STL défectueux évitant un passage obligé vers la CAO [9].
-
Selon les procédés, les matériaux employés peuvent être des résines liquides photosensibles (acrylates, époxydes), des matériaux en feuilles (métaux, papier, plastiques),...
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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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