Démarche empirique, la construction de pièces métalliques par superposition successive de couches change d’ère. Dévoilé au salon Euromold 2014, le logiciel de simulation 3DSIM permet de savoir à l’avance le résultat de la fabrication. Une révolution.
Franc succès pour la fabrication additive au salon Euromold 2014 qui a attiré dans le hall 11 du parc d’exposition de Francfort (Allemagne) les nombreux aficionados de cette méthode de production pleine de promesses. Une rapide visite a permis à ceux d’entre eux qui connaissent depuis longtemps les procédés de fusion métallique, comme le signataire de ces lignes, qu’aucune rupture technologique n’est apparue. A une exception près : le logiciel de simulation numérique concocté par la petite société américaine 3DSIM (distribué en France par Multistation). Commercialisé début 2015, il constitue une véritable révolution qui fait entrer la fabrication additive dans les rangs des sciences exactes. «
Jusqu’ici les utilisateurs de ces machines ne pouvaient pas savoir à l’avance si les pièces fabriquées auront les qualités requises, explique Dr. Brent Stucker, fondateur et pdg de 3DSIM.
Avec notre solution la fabrication est pilotée par la simulation. » Le cas de supports qui doivent être créés dans la fabrication par fusion métallique est éloquent. Placés suivant la géométrie de la pièce et l’expérience de l’utilisateur, ils ne font appel à aucune méthode de calcul des contraintes. «
La bonne réalisation de ces supports est pourtant essentielle », affirme le spécialiste. Sinon, les effets négatifs pour l’utilisateur sont multiples : si on fabrique plus de supports qu’il n’en faut, les coûts de finition seront plus importants ; des supports mal conçus peuvent endommager certaines fonctionnalités de la pièce ; des parties qui ne sont pas correctement supportées peuvent tomber… Ces défauts représentent dans les ateliers de fabrication additive un coût supplémentaire qui peut avoisiner les 100 000 euros/an/machine. L’utilisateur doit savoir comment seront affectés les paramètres du processus de production, la poudre, la machine, la géométrie à réaliser, le placement et de l’orientation de la pièce, etc. par l’effet thermique. Il pourra ainsi prévoir la précision de la géométrie, les microstructures internes, les propriétés et les performances du processus… «
Ce qui est impossible aujourd’hui, car les utilisateurs ne disposent que de fichiers CAO et d’une représentation 2D des couches à réaliser », constate le spécialiste.
A cela s’ajoutent des données expérimentales et des petits outils de simulation. Ces solutions sont hélas, trop lentes, difficiles à exploiter par un non spécialiste et ne sont pas adaptées aux besoins de la fabrication additive. »
Le logiciel de simulation de fabrication additive développé par 3DSIM permet de s'affranchir des étapes de mise au point longues et coûteuses
Le logiciel de calcul mis au point par la société américaine élimine ces inconvénients grâce à deux modules de calcul par éléments finis : l’un pour le process, l’autre pour le matériau. Moyennant quoi, il est plus de 3000 fois plus rapide qu’un logiciel de calcul par éléments finis du marché pour réaliser le même maillage. Son secret ? Un assemblage intelligent de matrices qui élimine le calcul de la connexion de noyaux.
L’arrivé de cet outil de simulation prouve que la fabrication additive devient une vraie solution industrielle. D’ailleurs, les constructeurs de machines ne cessent pas d’améliorer leurs équipements comme on pouvait le voir à Euromold 2014. Des développements qui visent une amélioration de la productivité des machines et de la qualité des pièces.
Accéder à
la deuxième partie de l'article sur les dernières nouveautés matérielles présentées à Euromold 2014.
