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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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Additive Manufacturing (AM) has grown considerably in recent years. The gradual transition from prototyping activities to those of direct manufacturing of functional parts undermine traditional methods of design and manufacturing, based on conventional methods. This article focuses on the different technologies and AM fields of use throughout the product life cycle. Various industrial applications are described through examples from advanced technology sector.
Auteur(s)
-
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.
KEYWORDS
additive manufacturing | rapid prototyping | manufacturing process
VERSIONS
- Version courante de févr. 2016 par Floriane LAVERNE, Frédéric SEGONDS, Patrice DUBOIS
DOI (Digital Object Identifier)
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2. Définition du prototypage rapide
Le prototypage rapide regroupe un ensemble d’outils qui, agencés entre eux, permettent d’aboutir à des projets de représentation intermédiaire de la conception de produits : les modèles numériques (au sens géométrie du modèle), les maquettes, les prototypes et les préséries [2] [3] [4] [5]. Le processus est représenté sur la figure 2.
Ces modèles contribueront à valider les différentes fonctions que doit remplir le produit (fonctions de signe, d’usage, d’échange et de productibilité).
-
Le prototypage rapide intègre trois notions essentielles que sont le temps, le coût et la complexité des formes.
-
Temps : l’objectif du prototypage rapide est de réaliser rapidement les modèles, dans un but de réduction des temps de développement des produits.
-
Coût : le prototypage rapide permet de réaliser des prototypes sans qu’il soit nécessaire de recourir à des outillages coûteux, tout en garantissant les performances du produit final. On est donc en mesure d’explorer différentes variantes du produit en cours d’élaboration afin de retenir la solution la plus appropriée.
-
Complexité des formes : les machines procédant par ajout de matière sont capables de réaliser des formes extrêmement complexes (inclusion, cavité...), irréalisables par des procédés tels que l’usinage par exemple.
-
-
Les moyens informatiques intervenant aujourd’hui dans le prototypage rapide sont (figure 2) :
-
le reverse engineering (systèmes d’acquisition de formes associés aux logiciels de reconstruction des surfaces) ;
-
la conception assistée par ordinateur (CAO), les procédés de fabrication par ajout et par enlèvement de matière ;
-
des post-traitements, tels que la duplication par moule au silicone, la fonderie à modèle perdu...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(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.
-
(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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