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Philips choisit la modélisation multiphysique pour ses rasoirs

Industrie et  Technologies

Les ingénieurs de Philips DAP ont utilisé Comsol Multiphysics pour simuler le procédé de fabrication par usinage électrochimique de pièces de ses futurs rasoirs électriques.

Pour concevoir les formes complexes des capuchons des têtes de rasoir électrique de prochaine génération, les ingénieurs de Philips DAP ont modélisé en "multiphysique", grâce aux outils de Comsol, le procédé de fabrication, pour étudier le meilleur compromis des paramètres en jeu.

Les nouveaux matériaux et les formes géométriques retenus par le fabricant ont en effet imposé l'utilisation de l'usinage électrochimique et le recours à la simulation mutliphysique pour limiter le nombre de prototypes coûteux. Cinq physiques couplées sont impliquées dans la modélisation du procédé, qui donne ses premiers résultats.

Pour cette fabrication, l'usinage électrochimique s'est imposé sur d'autres procédés en raison de la complexité de formes des trois capuchons de la tête du rasoir électrique. Il s'agit de dissoudre électro-chimiquement l'anode (le capuchon en métal) en faisant passer un courant entre l'anode et la cathode (l'outil), de façon à obtenir la forme désirée.

Au cours du procédé, la surface du capuchon se dissout progressivement en ions métalliques par réaction électrochimique, tandis que la surface de l'outil demeure inchangée. Un écoulement est nécessaire pour évacuer les ions et du gaz, provenant d'une réaction associée.

La différence de potentiel entre l'anode et la cathode dépend de la présence variable du gaz, des modifications de forme de l'anode, des changements de température intervenant dans ces couches minces. Il est même possible d'observer l'ébullition de l'électrolyte.

Ce problème multiphysique a été simulé avec Comsol Multiphysics à partir de la pré-géométrie CAO des capuchons, impliquant également un mode de maillage adaptatif pour rendre compte du changement de géométrie de l'anode.

Les premiers modèles ont fourni des indications correctes de l'évolution du canal entre anode et cathode, ainsi que de l'écoulement. Actuellement, les validations sont en cours et Philips va s'appuyer sur ces simulations pour améliorer le procédé et les lignes de fabrication.

Michel le Toullec

Pour en savoir plus : http://www.comsol.fr

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