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Fabrication additive – Du fichier à l’objet

Fabrication additive – Du fichier à l’objet

by Gaëtan Lefèvre15 juin 2016
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Lors du processus de conception d’un produit, avant même l’étape de fabrication, il faut transformer son idée en fichier numérique 3D. La question du choix logiciel se pose et chacun, fort de son expérience, vous recommandera une solution plutôt qu’une autre. A3DM Magazine vous propose les clés pour vous aider à faire un choix dans le paysage des logiciels de CAO.

Par Florian Berthelot, responsable CAO/3D chez F3DF, Formation 3D France.

 

La fabrication additive part de l’utilisation d’un fichier en trois dimensions (3D). Avant le stade de fabrication par processus additif de couches successives de matériau, la possession d’un fichier numérique 3D est essentielle. Pour obtenir ce fichier, plusieurs possibilités s’offrent à vous :

  • l’acquisition d’un fichier par numérisation 3D ou scan 3D : cette opération consiste à passer de l’objet à un fichier 3D à l’aide d’un scanner (quelle que soit la technologie du scanner : photogrammètrie, lumière structurée, laser…) ;
  • le téléchargement d’un fichier : de nombreuses plateformes de téléchargement sur Internet permettent de se procurer des fichiers 3D. Vous trouverez des plateformes généralistes comme Grabcad, Traceparts, ou dédiées à l’impression 3D comme Thingiverse, Cults, myminifactory ;
  • la modélisation ou conception assistée par ordinateur (CAO) : elle comprend l’ensemble des logiciels utilisés pour concevoir des produits simples mais aussi des assemblages complexes.

Aujourd’hui, il existe de nombreuses solutions logicielles. Et il n’est pas toujours facile de s’y retrouver, dans ce panorama. Sur quels critères choisir votre logiciel CAO ? A3DM Magazine vous propose plusieurs éléments de réponse.

Les deux grandes approches de la modélisation

Les logiciels de CAO permettent la conception de pièces, d’assemblages et de mises en plan. Ils intègrent aujourd’hui des fonctions annexes comme : la simulation, la génération de programme d’usinage, le rendu, etc. On y retrouve deux approches.

La modélisation 3D paramétrique est aussi nommée modélisation à base de fonctions ou features based modeling, en anglais. Il s’agit d’une approche de conception technique et fonctionnelle. La modélisation est une étape indispensable, souvent négligée au profit des machines et matériaux. Les logiciels de CAO paramétrique se distinguent par la présence d’un historique de conception reprenant l’ensemble des opérations de l’utilisateur appelées fonctions : extrusion, révolution, chanfrein, lissage, etc. La simplicité des modifications et les répercutions sur l’ensemble des modèles, des plus simples au plus complexes, sont des avantages incontestables.

La modélisation 3D directe ou direct modeling, en anglais, est une approche plus créative offrant d’avantage de liberté dans la conception. On se détache de l’historique de modélisation paramétrique pour se concentrer sur la création.

La vision du projet

De nombreux logiciels de CAO vous permettront de réaliser des projets de qualité. Votre choix portera sur différents critères de sélection. Quelques questions sont à se poser avant de choisir ce logiciel.

Le budget que vous engagerez dans l’achat de votre logiciel vous aidera à définir ce dernier. Plusieurs critères jouent sur leur prix : l’achat de licence, la maintenance et la formation. Lors de l’achat d’un logiciel, vous devez tenir compte du type de licence qui vous est proposé. Il existe trois catégories de licences :

  • les achats de licences initiales : on parle également de licences « perpétuelles ». Les acheteurs font l’acquisition d’un logiciel pour une durée indéterminée. L’achat représente un coût fixe, mais il faut anticiper un budget supplémentaire pour les mises à jour à venir ;
  • les licences mensualisées ou annualisées : les éditeurs proposent d’accéder au logiciel ou à la suite de logiciels pendant la durée de l’abonnement. Vous bénéficiez automatiquement des mises à jour. Ce principe se généralise. Il devient le business model des éditeurs ;
  • les licences gratuites : il s’agit la plupart du temps de logiciels propriétaires mis à disposition gratuitement par des éditeurs. Dans certains cas, il peut s’agir d’une limite dans le temps ou dans les fonctions.

Les logiciels de CAO sont, comme la fabrication additive, des technologies pointues. Ils sont régulièrement réactualisés et nécessitent d’être associés à du matériel performant. Ainsi, lors de l’achat de votre logiciel, vous devrez prendre en compte les performances de votre ordinateur et anticiper les possibles changements de version des logiciels ainsi que la maintenance que nécessite votre station de travail.

Enfin, il n’est pas forcément facile de concevoir un objet, même assisté par ordinateur. Selon le procédé de fabrication additive utilisé, certaines règles sont à respecter. Par exemple, la notion de supports doit être maîtrisée dès la conception. Le designer doit traquer les plafonds horizontaux, les arêtes ou sommets qui naissent dans le vide, les marges dont l’angle d’inclinaison est inférieur à un certain degré. (voir l’article « Fabrication additive – les nouveaux défis des concepteurs en mécanique »). Ainsi, en fonction de vos connaissances et de votre expérience, une formation peut être nécessaire pour une utilisation optimale des logiciels et pour ne pas avoir de mauvaises surprises lors de l’étape de fabrication.

Vos besoins sont aussi essentiels dans le choix de votre logiciel. Le niveau de complexité des conceptions que vous souhaitez créer et vos critères de production doivent être, de préférence, bien ciblés en amont pour vous orienter au mieux lors de la sélection de votre logiciel.

Enfin, d’autres critères sont à prendre en compte lors votre achat. Voici une liste non exhaustive d’exemples qui peuvent influencer vos choix :

  • la taille de la structure ;
  • le nombre de personnes affiliées au projet ;
  • votre mobilité ;
  • le type de fichiers exigé par le client ;
  • l’interopérabilité.

La modélisation est une étape indispensable. Elle est souvent négligée au profit des machines, matériaux et autres opportunités du marché de l’impression 3D.

Le choix d’un logiciel est un équilibre entre les exigences du projet, les ressources matérielles et financières et les compétences et profils des acteurs du projet. La formation de concepteurs et de modélisateurs compétents est un des défis des centres de formation.

Impression 3D logiciel Morphing - a3dm magazine

Logiciels de CAO

Parmi le vaste choix de logiciels de CAO qui vous seront proposés, A3DM Magazine vous propose une première sélection.

SolidWorks de la société Dassault Systèmes

Racheté en 1997 par Dassault Systèmes, ce logiciel est l’un des plus vendus, en France, mais touche aussi un public dans le monde avec plus de 469 000 licences. SolidWorks est un logiciel très utilisé dans la formation initiale. Il s’est, entre autres, implanté dans le secteur de l’enseignement.

Principales utilisations : mécanique industrielle.

Prix : à partir de 6 500 €.

Inventor d’Autodesk

Le logiciel phare de CAO, édité par Autodesk, est le grand frère d’AutoCad. Il permet de réaliser des conceptions 3D.

Principales utilisations : mécanique industrielle.

Prix : à partir de 5 550 €.

CATIA de Dassault Systèmes

Développé par Dassault Systèmes pour ses propres besoins, le logiciel CATIA est extrêmement puissant. Il est particulièrement adapté pour des conceptions et assemblages complexes.

Principales utilisations : aéronautique, automobile, défense.

Prix : prendre contact avec un commercial de la société.

PTC Creo

Le logiciel de CAO PTC Creo, anciennement nommé Pro/Engineer, peut être complété par de nombreux modules « métiers spécifiques ».

Prix : à partir de 5 000 €

Solid Edge

Le logiciel de modélisation paramétrique Solid Edge est édité par Siemens PLM.

Prix : entre 130 € et 530 € / mois / poste.

NX

NX est un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) développé par Siemens PLM Software (anciennement Unigraphics Solutions).

Prix : prendre contact avec un commercial de la société.

TopSolid

TopSolid est un logiciel de CAO français édité par la société Missler Software.

Prix : à partir de 7 300 €.

SpaceClaim

Le logiciel de CAO SpaceClaim est édité par la société SpaceClaim.

Prix : à partir de 3 000 $ (environ 2 600 €).

Fusion 360

Le logiciel Fusion 360 intègre des designs et ingénieries dans une solution Cloud. Disponible sur toutes les plateformes : ordinateurs et tablettes.

Prix : gratuit pour les start-up et en abonnement à 282 € / an.

HyperWorks 14.0

Le logiciel de CAO HyperWorks est édité par la société Altair.

Prix : prendre contact avec un commercial de la société.

FreeCad

FreeCad est un ogiciel de CAO open source et multiplateforme, orienté en génie mécanique et design de produit.

Prix : gratuit.

Openscad

OpenSCAD est un logiciel de CAO open source, qui à la particularité de fonctionner par la rédaction de script de modélisation.

Prix : gratuit.

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Gaëtan Lefèvre

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