Supports boitiers industriels

Réalisation d’une série de supports et boîtiers industriels pour un prototype

Cette réalisation nous a amenés à fabriquer une série de supports et de boîtiers industriels destinés à la réalisation d’un prototype. Ce n’était pas une seule pièce à produire, mais un ensemble de plusieurs éléments qui devaient ensuite trouver leur place dans un même montage.

C’est justement ce qui rendait le projet intéressant. Chaque support avait sa propre fonction, mais aucun élément ne pouvait réellement être considéré indépendamment des autres. Les dimensions, les positions et les points de fixation devaient rester cohérents avec l’ensemble du prototype.

Dans ce type de projet, l’impression 3D permet de passer assez rapidement de la conception numérique à quelque chose de concret. Au lieu d’attendre la fabrication d’un outillage ou de faire réaliser chaque pièce par un procédé plus lourd, nous pouvions fabriquer directement les différents éléments nécessaires aux premiers essais.

Le travail a donc commencé par l’étude des différents supports et boîtiers à réaliser. L’objectif était de comprendre comment chaque pièce devait s’intégrer dans le prototype et surtout quelles contraintes elle allait devoir supporter.

Certains éléments avaient principalement pour fonction de maintenir un composant en position. D’autres servaient à protéger une partie du montage ou à regrouper plusieurs éléments. Il y avait également les questions de fixation et d’accessibilité, qui prennent rapidement de l’importance lorsqu’un prototype commence à être assemblé.

À ce stade, le modèle 3D permettait déjà de se rendre compte de l’encombrement général. Mais, comme souvent, certaines choses ne deviennent vraiment évidentes qu’une fois les pièces imprimées et placées les unes à côté des autres.

Nous avons donc préparé les différents fichiers en tenant compte de leur mode de fabrication par impression 3D. Il fallait notamment réfléchir à l’orientation des pièces et à la façon dont elles allaient être imprimées. Pour certaines formes, il était possible de limiter les supports simplement en modifiant l’orientation. Pour d’autres, la géométrie devait être adaptée afin de faciliter la fabrication.

L’objectif n’était pas de rechercher une pièce parfaite dès la première impression. Le but était avant tout de disposer rapidement d’éléments suffisamment précis pour pouvoir avancer dans la réalisation du prototype.

Les premières impressions ont donc servi de base aux essais.

Une fois les pièces sorties de machine, nous avons pu commencer à les intégrer au montage. C’est une étape que nous trouvons particulièrement intéressante dans les projets de prototypage, car elle permet de confronter directement le modèle numérique à la réalité.

Sur l’écran, deux pièces peuvent sembler parfaitement compatibles. Une fois assemblées, quelques millimètres peuvent pourtant faire toute la différence. Un support peut gêner un câble, une fixation peut être trop proche d’un autre élément ou un boîtier peut prendre davantage de place que prévu.

Dans ce projet, l’ensemble des pièces devait fonctionner comme un tout. Il fallait donc vérifier les différents assemblages et, lorsque cela était nécessaire, modifier les modèles.

L’impression 3D facilite énormément cette phase. Une fois le fichier corrigé, il est possible de fabriquer rapidement une nouvelle version. La pièce précédente n’est pas forcément considérée comme perdue : elle permet simplement de comprendre ce qu’il faut améliorer.

C’est aussi l’un des intérêts d’une série de supports et de boîtiers imprimés séparément. Chaque élément peut évoluer sans remettre complètement en cause les autres.

Nous avons ainsi pu travailler progressivement sur les différentes pièces, en améliorant les dimensions et les ajustements au fur et à mesure des essais.

Pour certains supports, la priorité était le maintien correct du composant. Pour d’autres, il fallait surtout garantir une bonne position dans le prototype. Les boîtiers avaient quant à eux un rôle différent puisqu’ils devaient permettre d’intégrer ou de protéger certains éléments tout en conservant un accès suffisant lorsque cela était nécessaire.

Ce sont des détails qui peuvent sembler secondaires sur une pièce isolée, mais qui deviennent importants lorsqu’une dizaine d’éléments doivent fonctionner ensemble.

La fabrication en impression 3D permet également de conserver une certaine liberté sur les formes. Les supports peuvent être adaptés précisément à un composant, avec des découpes ou des fixations spécifiques. Il n’est pas nécessaire de partir d’une forme standard et d’essayer ensuite de faire entrer les éléments à l’intérieur.

Dans le cadre de ce prototype, cette liberté nous a permis de réaliser des pièces véritablement adaptées au montage.

Une fois les différents éléments validés, la série pouvait être produite. Même si les quantités restaient liées aux besoins du prototype, il était important que les pièces soient suffisamment régulières pour pouvoir réaliser les différents montages dans de bonnes conditions.

Les pièces ont donc été contrôlées au fur et à mesure de leur fabrication. Les supports et les boîtiers ont été vérifiés, puis intégrés dans le prototype afin de s’assurer que les dimensions et les assemblages restaient cohérents.

Cette étape de contrôle est particulièrement utile lorsqu’il y a plusieurs pièces différentes. Une petite variation sur un élément peut parfois avoir des conséquences sur l’ensemble du montage. Le fait de contrôler progressivement les pièces permet de détecter plus rapidement une éventuelle anomalie.

Ce projet illustre assez bien la place que peut prendre l’impression 3D dans le développement d’un produit. Elle ne sert pas uniquement à fabriquer une maquette destinée à être regardée. Les pièces imprimées peuvent être directement utilisées dans le prototype pour tester l’encombrement, les assemblages, les fixations et l’organisation générale du système.

Pour nous, c’est une utilisation très concrète de la fabrication additive.

Un prototype industriel est rarement figé dès le départ. Il évolue au fil des essais et certaines pièces sont amenées à être modifiées plusieurs fois. Avec l’impression 3D, ces modifications restent relativement simples à mettre en œuvre.

On peut conserver les fichiers, revenir sur une dimension, déplacer une fixation, modifier une ouverture ou revoir complètement la forme d’un support. Puis une nouvelle version peut être imprimée pour être testée.

C’est cette possibilité d’itération qui a été particulièrement utile dans cette réalisation.

Au final, la série de supports et de boîtiers n’était pas destinée à constituer le produit final. Elle faisait partie du chemin permettant de mettre au point le prototype. Chaque pièce avait son rôle et l’ensemble devait permettre de vérifier que les différents éléments pouvaient réellement fonctionner ensemble.

C’est aussi ce qui nous plaît dans ce type de projet chez OBJET MAKER. Une demande qui peut sembler assez simple au départ, « fabriquer quelques supports et boîtiers », cache souvent un véritable travail de conception et d’intégration.

L’impression 3D permet alors de fabriquer rapidement les différentes pièces, de les mettre en situation réelle et de les faire évoluer au fur et à mesure que le prototype avance.

Cette réalisation montre finalement que la fabrication additive peut parfaitement s’intégrer dans une démarche de développement industriel. Elle permet de fabriquer des pièces spécifiques en petite quantité, sans nécessiter immédiatement les moyens de production d’une grande série.

Pour ce prototype, les supports et les boîtiers imprimés ont ainsi joué un rôle très concret : maintenir, protéger, positionner et organiser les différents éléments du montage. Des pièces parfois discrètes, mais indispensables pour transformer un assemblage de composants en un prototype cohérent et exploitable.

C’est souvent dans ce genre de réalisation que l’impression 3D trouve tout son intérêt : fabriquer exactement ce dont le projet a besoin, au moment où il en a besoin, et pouvoir modifier la pièce lorsque le projet évolue.