Qu’est-ce que le prototypage rapide ?
« Il ‘s’agit de l’étape indispensable pour compléter l’étude industrielle »
Le prototypage rapide est l’ensemble des techniques disponibles pour réaliser un ou plusieurs exemplaires sur un nouveau projet, afin de valider la partie cosmétique de ce projet, mais aussi la partie fonctionnelle. On l’appelle « prototypage rapide » car il permet de réaliser rapidement quelques exemplaires du produit en question sans avoir à développer tous les outillages nécessaires à la production série. Le prototypage rapide est une technique préindustrielle qui complète l’étude industrielle.
Les différentes techniques de protypage rapide
- L’impression 3D plastique : de nombreuses techniques d’impression 3D plastique sont disponibles sur le marché, néanmoins pour la réalisation de prototypage rapide, certains types uniquement sont concernés : l’impression 3D SLA (stereolithography), l’impression 3D SLS (Selective Laser Sintering), l’impression 3D FDM (Fused Deposition Modeling) et l’impression 3D par jet de matière (DOD).
La solution FDM est l’option privilégiée des particuliers qui souhaitent réaliser par eux-mêmes des prototypes très simples, sans tenir compte ni des écarts dimensionnels ni de l’aspect cosmétique.
Dans le but de vous fournir des échantillons de qualités, nous utilisons aussi les techniques SLA et SLS.
- L’impression 3D SLA ou encore « stéréolithographie », l’imprimante utilise un laser pour durcir la résine liquide en plastique grâce à un procédé de photopolymérisation. Cette technique est extrêmement adaptée lorsque le besoin cosmétique est important, la finition des surfaces sera meilleure en comparaison à une solution SLS.
- L’impression 3D SLS de son côté sera favorisée pour la réalisation de large pièces fonctionnelles ayant des tolérances dimensionnelles plus restreintes et qui demandent une robustesse accrue.
- L’impression 3D métal : Cette technique se divise en 3 types principalement : l’impression SLM (Selective Laser Melting), l’impression DMLS (Direct Metal Laser Sintering) et l’impression 3D EBM (Electron Beam Melting). L’impression 3D SLM utilise de la poudre de métal dont les particules sont fondues entièrement. En revanche, l’impression 3D DMLS utilise une poudre composée de divers matériaux métalliques ayant des points de fusion différents. La fusion s’effectue au niveau moléculaire à température élevée. De son côté, l’impression 3D EBM utilise un faisceau d’électrons de haute puissance pour faire fondre des poudres métalliques conductrices couche par couche.
- La découpe laser : Afin de découper certains composants ayant un profil généralement plutôt plat, nous utilisons une machine dont le laser viendra découper une plaque de matière. En fonction du laser dont la machine est équipée, il sera possible de découper différents types de matériaux : métaux, plastique, textile, papier, composite, verre etc… Simple, rapide et peu coûteuse, la découpe laser est fréquemment utilisée lors de la réalisation de prototype comportant des composants métalliques. Très souvent, la découpe laser et aussi associée à des procédés de pliage en ce qui concerne les pièces métalliques, ce qui permet la réalisation de pièces plus complexes.
- La découpe filaire : Ce procédé industriel consiste à utiliser une machine qui fonctionne en envoyant des décharges de courant sur un bloc de matière conducteur, ce qui engendre des étincelles. Celles-ci, dont la température monte entre 8 000 et 12 000 degrés celcius sont suffisantes pour enlever des particules de matières microscopiques sur le bloc de matière utilisé, pouvant créer ainsi des coupes fines et des formes complexes. Cette technique s’emploie fréquemment pour des pièces dont l’aspect cosmétique n’est pas essentiel. Dans le cas inverse, l’usinage CNC sera préférable dans la plupart des cas.
- Usinage CNC : Perçage, tournage et fraisage, voilà les 3 actions principales que nous retrouvons lorsque nous évoquons l’usinage CNC. Que ce soit sûr du bois, sur matériaux plastiques (PC, ABS, PMMA, PTFE…), des matériaux composites, ou encore métalliques (inox, cuivre, aluminium, l’usinage CNC est une technique rapide, précise et parfaitement adaptée dans le domaine du prototypage rapide. À l’inverse de la découpe laser, l’usinage CNC permet de réaliser des composants avec des profiles géométriques complexes, que leurs volumes soient élevés ou faibles. Enfin, contrairement à la découpe filaire, l’usinage CNC rend possible la réalisation de surfaces cosmétiques.
- La duplication silicone : Cette technique est fréquemment utilisée lorsque l’on évoque le prototypage rapide. Elle consiste à couler des pièces dans des moules en matière silicone grâce à différents types de résines plastiques. Il est ainsi possible de dupliquer de faibles quantités dans le même moule silicone, dont le coût est largement moins élevé que celui d’un moule d’injection plastique qui lui sera en acier.
- Le moule prototype : Il s’agit d’outillage d’injection plastique simplifiés permettant de réaliser des petites séries en injection plastique. Contrairement aux moules série réalisée en acier, le moule prototype est lui en aluminium ce qui permet de réduire et de simplifier son usinage tout en proposant plus de flexibilité dans le cas modification. Enfin, il présente l’intérêt d’être plus rapide à produire et d’être aussi considérablement moins cher qu’un moule série. Les fonctions principales d’un moule d’injection plastique sont le guidage, le refroidissement ou encore la régulation thermique et sont, elles aussi, simplifiées sur les moules prototype.