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Guide d'achat : visualiser avec les machines de bureau (04/06/2000)

Les machines de bureau allient bonne vitesse d'exécution et faible coût d'acquisition.
«Les industriels font appel au prototypage rapide bien trop tard, juste avant la fabrication. Ils n'ont pas encore compris que l'impact du prototypage rapide est plus fort dans les premières semaines de la conception, quand les modifications ne coûtent encore que peu », affirme Terry Wholers, le ?pape? du prototypage rapide. Des couches empilées avec grande précision Voilà qui justifie le marché naissant des ?imprimantes 3D?. Ces équipements commencent à poindre dans les bureaux d'études, tant leur encombrement est faible et leur fonctionnement propre. C'est en effet là que leurs constructeurs aimeraient en vendre massivement, à l'instar des imprimantes bureautiques qui accompagnent les ordinateurs. L'analogie est forte à plus d'un titre. Les imprimantes 3D répondent à un besoin de visualisation immédiat de ce que l'on est en train de manipuler en 3D à l'écran. De la même façon que personne ne lit bien un texte sur écran, et de ce fait l'imprime, concevoir une pièce en 3D demande aussi qu'on ?l'imprime? pour vérifier un concept, un aspect géométrique, ou mieux communiquer avec d'autres. En quelques heures, un concepteur peut donner corps à son travail. Un mouliste peut percevoir immédiatement ce que lui fournit son donneur d'ordres. Conséquence, son chiffrage s'en trouve amélioré. « A l'écran, celui qui n'a pas conçu la pièce ne voit pas tout », commente Hervé de Bayens, en charge du PR chez Multistation. L'analogie se poursuit avec la technologie jet d'encre, reprise à bon compte par ces imprimantes 3D. Le précurseur, Sanders Prototype Inc (SPI) utilise deux buses pour projeter ?à la demande? des gouttelettes de cire et de thermoplastique. La première sert de support à la seconde, qui se solidifie sitôt déposée. Entre deux couches, une opération de fraisage en contrôle l'épaisseur. La cire sera ôtée par solvant. Si la précision obtenue est parmi les meilleures (± 0,05 mm pour 150 mm), c'est au détriment de la rapidité. Or, la vitesse est, avec le prix, un des critères essentiels pour l'acceptation de ces machines en bureau d'études. Il faut pouvoir produire une pièce, la vérifier et en lancer une seconde immédiatement après correction sans se poser ni la question du temps ni celle du prix. Là encore, comme pour les imprimantes bureautiques, le prix du consommable est à considérer. Rapidité oblige, les constructeurs multiplient les buses de projection. La machine Thermojet de 3D Systems en comprend 350. La tête dépose un thermoplastique à l'aller comme au retour de son déplacement selon l'axe X. La machine de Z Corp utilise 128 buses pour pulvériser un liant sur une couche de poudre constituée d'amidon et de cellulose, matière peu onéreuse. Il n'y a donc pas besoin de supports. La machine construit une pièce au rythme moyen de 25 à 50 mm/h. En revanche, la rapidité se fait souvent au détriment de la précision et de l'état de surface. Celui-ci peut-être amélioré par imprégnation de la pièce, poreuse, par de la paraffine ou par une résine (époxyde ou polyuréthanne). Les pièces s'utilisent alors aussi comme modèle de fonderie à cire perdue pour obtenir une pièce métallique. L'ergonomie doit faire partie de la philosophie de ces machines. Quasiment du presse-bouton pour la Thermojet. Une fois entré en machine, le fichier STL (format de données adopté en standard par tous les éditeurs de CAO et tous les constructeurs de machines de PR) subit les traitements de balançage, et de création de supports. Pour voir et non toucher La machine Genisys de Stratasys produit des modèles en polyester, réputé plus solide que les autres matériaux, avec une précision de ± 0,356 mm. Son niveau de bruit est de 62 dB. L'autre reproche fait à ces machines de bureau est la fragilité des pièces qu'elles produisent. 3D Systems annonce deux nouvelles matières, l'une transparente, l'autre flexible, plus tolérante à la déformation, «mais pas encore capable de simuler un enclipsage», commente Robert Baumgartner, directeur général de 3D Systems. La fragilité est un problème réel, ne serait-ce que pour le transport de ces pièces. Aussi, l'imprégnation de résine fait-elle partie d'un savoir-faire qui pourra stimuler la prestation de service. Tel DPS qui lance un service de production ?à la demande? par Internet (www.copy3D.com), où l'internaute calcule lui-même son prix sur la base de la hauteur de sa pièce. Gare alors aux prix trop bas qui pourraient handicaper les procédés plus classiques.

PhB

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