Les prototypes sont essentiels dans le monde de l’industrie puisque ces maquettes issues des recherches sont à la base des grandes réalisations. Le prototypage consiste à donner corps à une idée, en vue de l’essayer afin d’observer son fonctionnement, pour au final valider sa conception. La plupart des produits, spécialement ceux issus de la technologie, ont fait l’objet d’un prototype. Les vieilles techniques, nécessitant le recours aux procédés traditionnels, sont désormais révolues. L’évolution et la diversification de la technologie ont permis l’invention du prototypage rapide.
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En quoi consiste le prototypage rapide ?
Cette technique revient à créer un prototype à partir d’un fichier numérique, plus précisément à partir d’un modèle CAO. La représentation réelle de cet objet est faisable via différentes techniques, comme l’impression 3D, l’usinage CNC et le thermoformage qui exécutent sa mise en forme. Ces méthodes de fabrication permettent d’obtenir rapidement le prototype voulu, avec une précision parfaite et une qualité indéniable, pour un coût relativement bas comparé aux méthodes classiques. Cette conception à grande vitesse donne l’opportunité de rectifier le modèle dans un court délai et de procéder sans tarder à sa validation, voire à la production de la pièce.
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L’impression 3D pour le prototypage rapide
L’impression 3D est l’une des techniques exploitées pour produire rapidement des prototypes. Dans cette optique, les ingénieurs et les industriels utilisent une imprimante 3D et un logiciel de modélisation. Le processus de fabrication additive va permettre à l’imprimante 3D de créer le prototype couche par couches, en respectant tous les détails du modèle, même les éléments les plus sophistiqués. Différents types de matière peuvent être utilisés selon les appareils et le design souhaité, comme l’impression 3D métal. À propos du prototypage, les technologies 3D exploitables sont le DMLS, le MJF, le SLS, le polyjet, le SLA et le FDM.
L’usinage CNC
L’usinage CNC fait partie des processus de fabrication des prototypages rapides. Cette technique est recommandée pour les prototypes requérant une grande précision puisque son principe est favorable aux productions unitaires. Les principaux appareils utilisés sont les fraiseuses qui sont commandées par le programme informatique adapté et le fichier 3D du prototype. Contrairement à l’impression 3D, l’usinage CNC exploite la méthode soustractive qui consiste à tailler l’objet voulu à partir d’un bloc de matière, comme le métal et le plastique.
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Le thermoformage
Le thermoformage consiste à faire fondre de la matière, sous la chaleur, et à la déposer dans la moule. Le versement de cette matière dans la moule peut se faire par injection, selon le système utilisé.
Les avantages des prototypages rapides
Ces techniques ont révolu la manière de créer des prototypes. Quel que soit le système utilisé, les avantages sont :
- la réduction du coût de fabrication ;
- la production d’un prototype exactement identique au modèle préconçu ;
- la vitesse de la conception.
