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Le prototypage virtuel

Nous percevons le monde qui nous entoure en 3D. La 3D donne donc au projet le moyen d’accéder et de s’intégrer à la réalité. Le prototypage virtuel tend à réduire les temps de conception en limitant les essais par l’étude virtuelle de différentes solutions et en analysant, en fonction des objectifs les différentes défaillances du système.

Le prototypage virtuel est une méthode assez récente qui permet, avant réalisation de dresser une maquette virtuelle tendant à représenter l’objet à réaliser le plus fidèlement possible. Cela rend plus facile les modifications éventuelles sans avoir recours à de gros frais de matériaux et permet ainsi d’économiser un temps non négligeable quant aux tests de fonctionnalités et d’intégration environnementale.

Domaines d’utilisation :Voici quelques domaines où le prototypage virtuel 3D est désormais indispensable avant toute réalisation :

  • Industrie (modélisation des machines-outils, éléments mécaniques, assemblages) ;
  • Immobilier (bâtiment intérieur et extérieur, Modélisation 3D et rendus pour une future intégration sur terrain) ;
  • Mobilier (Modélisation 3D avant achat des matériaux et réalisation réelle).

Voici ci-dessous un prototype 3D des bâtiments de l’ENSAI de N’Gaoundéré que notre équipe a réalisé:

 

Le prototypage physique

Encore appelé prototypage rapide, le prototypage physique peut désigner la fabrication additive (impression 3D). Cette méthode est utilisée dans les mêmes buts que le prototypage virtuel, à la seule différence qu’avec celle-ci les résultats obtenus se rapprochent un peu plus de la réalité.

Les différents procédés dont on peut se servir pour obtenir des maquettes en impression 3D sont :

  • La stéréo lithographie ;
  • Le dépôt de fil fondu FDM (Fused Deposition Modeling) ;
  • La construction Laser Directe par couches successives ;
  • Le frittage laser.

Nous allons ici mettre un accent sur la méthode par dépôt de fil fondu car c’est la méthode la plus usuelle.

Cette technique consiste à faire fondre une résine (généralement du thermoplastique type ABS) à travers une buse chauffée à haute pression. Un filament en fusion (de l’ordre du dixième de millimètre) en sort. Ce fil est déposé en ligne et vient se coller par fusion sur ce qui a déposé au préalable.

Le gros intérêt du FDM est de permettre de créer des pièces en bonne matière, disposant de caractéristiques mécaniques, thermiques et d’une stabilité identique aux pièces thermoplastiques injectées.