Boitier d’alimentation

Réalisation d’un prototype imprimé en 3D pour l’intégration d’une alimentation sur pile

Cette réalisation est partie d’un besoin assez classique en prototypage : il fallait créer une pièce capable de recevoir une alimentation pour pile tout en s’intégrant correctement avec les différents éléments qui constituaient le prototype.

À première vue, le projet pouvait sembler assez simple. Il s’agissait de réaliser un support ou un boîtier permettant d’accueillir une alimentation et de la maintenir correctement en place. Mais dès que plusieurs composants doivent être réunis dans un même ensemble, les choses deviennent rapidement plus intéressantes. Chaque élément possède ses propres dimensions, ses propres contraintes d’encombrement et surtout sa propre position par rapport aux autres.

L’impression 3D était particulièrement adaptée à ce type de réalisation, car nous pouvions partir directement de la conception du prototype et fabriquer rapidement une première version de la pièce.

L’objectif n’était pas de produire immédiatement une pièce définitive. Il fallait d’abord vérifier que le principe fonctionnait réellement avec les différents composants. C’est justement l’un des intérêts du prototypage par impression 3D : pouvoir fabriquer une première version, l’assembler, constater ce qui fonctionne et ce qui doit être modifié, puis recommencer.

Nous avons donc commencé par travailler sur la géométrie de la pièce destinée à recevoir l’alimentation pour pile. La difficulté principale était de trouver le bon compromis entre l’encombrement de l’ensemble et la nécessité de maintenir correctement les différents éléments.

Le support devait être suffisamment compact pour ne pas prendre une place excessive dans le prototype, tout en laissant suffisamment d’espace pour positionner l’alimentation et permettre son intégration avec les autres composants.

Ce genre de travail demande souvent plusieurs vérifications avant même de lancer l’impression. Les dimensions du composant à recevoir doivent être prises en compte, mais également celles des éléments qui se trouvent autour. Une pièce peut parfaitement correspondre à son composant principal et pourtant empêcher l’assemblage de l’ensemble si quelques millimètres ont été oubliés.

C’est là que le modèle 3D devient particulièrement utile. Il permet de visualiser les différents éléments ensemble et de vérifier leur position relative avant de fabriquer la pièce.

Une première version a donc été préparée puis imprimée en 3D.

Comme il s’agissait d’un prototype, nous avons surtout cherché à obtenir rapidement une pièce permettant de valider la conception. L’objectif n’était pas forcément d’avoir immédiatement la finition d’une pièce destinée à une production définitive. Ce qui comptait à ce stade était de pouvoir manipuler le prototype et vérifier concrètement son fonctionnement.

Une fois la pièce imprimée, elle a été intégrée avec les différents éléments du montage.

C’est souvent à ce moment que les différences entre le modèle numérique et la réalité apparaissent. Sur un écran, tout peut sembler correctement positionné. Une fois les composants installés physiquement, on découvre parfois qu’un élément gêne un autre, qu’une fixation est trop proche, qu’un passage de câble pourrait être amélioré ou qu’un composant aurait intérêt à être légèrement déplacé.

C’est justement ce qui s’est produit dans le travail autour de ce prototype. La pièce devait s’adapter à l’ensemble du montage et non fonctionner de manière indépendante. Les ajustements ont donc été réalisés en tenant compte de l’ensemble des éléments présents.

L’avantage de l’impression 3D est alors de pouvoir modifier rapidement le modèle.

Plutôt que de devoir reprendre un outillage ou de fabriquer une nouvelle pièce avec une méthode plus longue, il est possible de retourner au fichier 3D, de modifier une dimension ou une position et de lancer une nouvelle impression.

Dans le cadre d’un prototype, cette possibilité change réellement la façon de travailler. La première pièce n’est pas considérée comme un échec si elle nécessite une modification. Elle fait partie du processus de conception. Elle permet justement de découvrir un problème qui n’était pas forcément visible auparavant.

Plusieurs ajustements peuvent ainsi être réalisés jusqu’à obtenir une géométrie qui s’intègre correctement dans le montage.

La pièce devait notamment permettre de maintenir l’alimentation pour pile de manière suffisamment stable, tout en restant accessible. Il fallait également conserver une cohérence avec les autres éléments du prototype afin que l’ensemble reste relativement compact et pratique à manipuler.

Ce travail d’intégration est finalement aussi important que la fabrication elle-même. Une pièce imprimée en 3D peut être parfaitement réalisée sur le plan dimensionnel, mais si elle ne s’intègre pas correctement dans son environnement, elle ne remplit pas son rôle.

C’est pourquoi nous avons travaillé sur l’ensemble du montage plutôt que de considérer uniquement le support de l’alimentation.

Cette façon de procéder est assez représentative de notre travail chez OBJET MAKER. Lorsqu’une demande concerne un prototype, nous ne cherchons pas uniquement à reproduire une forme. L’objectif est de fabriquer une pièce qui puisse réellement être testée dans son environnement et qui permette de faire avancer le projet.

Dans ce cas précis, l’impression 3D a servi de lien entre la conception et la mise au point du prototype. Elle a permis de passer rapidement d’une idée à une pièce physique, puis de confronter cette pièce aux autres composants.

C’est également ce qui permet d’identifier rapidement les éventuelles améliorations à apporter. Une modification de quelques millimètres sur le fichier peut parfois résoudre un problème d’assemblage qui aurait été beaucoup plus compliqué à corriger avec une méthode de fabrication traditionnelle.

Au fur et à mesure des essais, la pièce prend donc sa forme définitive. Le support destiné à l’alimentation n’est plus simplement une forme dessinée sur ordinateur : il devient un élément intégré dans un ensemble comprenant plusieurs composants, chacun ayant sa propre fonction.

Pour nous, c’est précisément là que l’impression 3D prend tout son intérêt dans le prototypage. Elle permet de travailler directement avec des objets physiques, de vérifier les assemblages et de faire évoluer rapidement la conception.

Cette réalisation n’était donc pas uniquement la fabrication d’un support pour une pile. C’était surtout un travail d’intégration. Il fallait réussir à faire cohabiter l’alimentation avec les différents éléments du prototype, tout en conservant un ensemble cohérent et fonctionnel.

Au final, l’impression 3D aura permis de transformer une conception numérique en plusieurs versions physiques, chacune servant à vérifier et améliorer la précédente. C’est une manière de travailler que nous utilisons régulièrement chez OBJET MAKER : fabriquer rapidement, tester, corriger lorsque cela est nécessaire et recommencer jusqu’à obtenir une pièce réellement adaptée à son utilisation.

Dans ce type de projet, la valeur de l’impression 3D ne se limite donc pas à la rapidité de fabrication. Elle réside surtout dans la liberté qu’elle offre pendant toute la phase de mise au point. Le prototype peut évoluer au même rythme que le projet, sans avoir besoin de figer trop tôt une solution définitive.