Essais & Simulations 152

ESSAIS ET MODÉLISATION

ESSAIS ET MODÉLISATION SOLUTION Popularité de la fabrication additive en hausse pour la production de masse de pièces en plastique et en métal MSC Scanning est positionné sur le contrôle des pièces en fournissant des flux de contrôle qualité entièrement numérisés à chaque étape de fabrication : contrôle du warping, contrôle en cours de fabrication dans l’enceinte de la machine, contrôle après fabrication, contrôle après le retrait des supports, contrôle du retrait après cuisson UV, etc. Les scanners 3D et logiciels d’inspection de MSC Scanning génèrent des géométries de pièces 3D avec des maillages numériques d’une très grande résolution (jumeaux numériques) et avec une précision pouvant aller jusqu’à 0,01mm permettant une multitude d’options d’analyse pour les surfaces complexes et gauche en générant des cartographie 3D. polygonal obtenu, en réalisant une sélection des polygones par la méthode d’ajustement gaussien ou la méthode de l’ajustement de Chebishev, voir schéma ci-dessous : Le maillage obtenu lors du scan d’une pièce issue de fabrication additive ne correspond jamais à 100% au modèle théorique CAO des donneurs d’ordres : il faut donc recaler le fichier obtenu par rapport à la CAO en réalisant un best fit géométrique en sélectionnant l’ensemble de la géométrie ou uniquement des zones partielles. MSC Scanning peut aussi réaliser un recalage par isostatisme sur 6 points pour balancer au mieux le modèle fabriqué. Après le choix du type de recalage, on obtient une cartographie couleur 3D de l’ensemble de la pièce qui permet de déterminer les déviations obtenues par le process d’impression 3D sur les 3 axes XYZ. En général le « moins matière » est caractérisé par une couleur froide et le « plus matière » par une couleur chaude. Il est donc très facile d’interpréter les problèmes de qualité lié au process. MSC Scanning peut également réaliser des contrôles dimensionnels et de tolérances géométriques (GD&T) ainsi que des contrôles d’épaisseurs de paroi. En plus de l’analyse cartographique, il est très facile de contrôler toutes les primitives géométriques d’une pièce telles que le cercle, le trou oblong, le rectangle, le plan, une droite, une sphère, un cylindre, un cône qui seront à chaque fois créés en s’appuyant sur le maillage 10 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

ESSAIS ET MODÉLISATION MSC Scanning peut également réaliser des sections d’inspection qui lui permettent de pouvoir faire des contrôles d’épaisseur à des positions données par un cahier des charges ou dans des zones stratégiques. Son savoir-faire permet de mesurer les déformations thermiques du matériau qui pourraient se produire pendant le processus d’impression. UN AVENIR PROMETTEUR POUR CETTE TECHNOLOGIE Les déformations thermiques et dimensionnelles générées lors de fabrication par la buse et le plateau chauffant pour la technologie FDM par exemple, déstabilisent le slicer (logiciel du fabricant de machine) qui ne sait pas anticiper cette réaction et le parcours de la buse lors de la fabrication. Le scan 3D permet de corriger ses défauts les manières suivantes : • La création d’un modèle CAO après scan 3D ayant subi une transformation inverse pour les problèmes de déformation thermique • Il permet également de réajuster la position de la buse en XY © MSC Scanning - Juliette Banville lors de son déplacement Il devient donc indispensable d’utiliser cette technologie pour obtenir une pièce bonne et répétable comme certains fabricants de centres d’usinage numérique qui ont déjà intégré dans l’environnement machine un scanner robotisé permettant le contrôle et la correction de l’usinage en direct en cas de déviation (il ne serait pas surprenant de voir l’intégration de scan 3D robotisé dans les différentes technologies de fabrication additive dans les cinq années à venir….) L’entreprise peut également simuler des assemblages virtuels de tous types de montages, serrages, clipsages. Lors de la fabrication, ses rapports aident à trouver les bons réglages du slicer, qui, par la suite, seront utilisés comme référence pour chaque typologie de pièce pour la fabrication additive en série. Bilan : une faisabilité produit plus rapide pour l’ingénieur pilote, une fabrication optimisée pour la série et une qualité continue tout le long du processus ● Pierre Weber ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I11