Conception de produits «sur mesure»
Peu de technologies ont eu un impact aussi important que les techniques de fabrication de couches intermédiaires (LMT pour layer manufacturing technique) sur le développement de produits. Cette méthode permet aux fabricants de créer un produit en ajoutant et non en enlevant des matériaux en couches intermédiaires, par exemple à l'aide de la technique de fraisage. Le projet Custom-Fit financé par l'UE cherche à créer un système totalement intégré pour la conception, la production et l'approvisionnement de produits individualisés grâce aux «technologies rapides de fabrication». Un tel système permet de rassembler les produits composés de matériaux triés durant un seul processus de fabrication. Les produits résultant des techniques LMT se distinguent par leur structure multi-matériaux et graduelle, qui améliore la structure mécanique. De même qu'avec la plupart des technologies de fabrication, le processus est entièrement automatisé et s'aide de la conception assistée par ordinateur (CAO). L'équipe de Custom-Fit a mis au point trois systèmes différents de fabrication de produits disposant d'une structure graduelle et se basant sur trois types de logiciels. Selon Lieve Boeykens de la société Materialise, qui dirige le développement de logiciel dans le cadre du projet, chacun de ces systèmes est unique en son genre: «Ces produits sont très solides. Il est vrai qu'ils sont plus légers en terme de taille de données, mais ils permettent de définir la structure graduelle et de déposer le matériau correctement. Nos partenaires ne seront pas les seuls à profiter de ces développements; à terme, d'autres acteurs du marché pourront utiliser le même logiciel.» Les trois conceptions de logiciels sont les suivantes: - InnerSpace, conçue par TNO (Pays-Bas), permet au concepteur de définir les distributions des propriétés du matériau ainsi que le profil de la distribution. Le logiciel permet de définir la distribution du matériau pour tout l'objet ou uniquement pour une partie de ce dernier. - L'optimisation topologique multiphase, conçue par IFAM (France) est une technique de simulation numérique permettant de déterminer la distribution optimale de deux matériaux ou plus dans les composants soumis à des charges thermiques ou mécaniques. Elle recherche la distribution optimale de divers matériaux afin d'atteindre une rigidité maximale. - Finite Element Analysis (FEA), conçu par Materialise (Belgique), permet de définir un modèle géométrique comprenant un grand nombre d'éléments volumétriques de petite échelle. Chaque élément peut comporter autant de propriétés que le souhaite le concepteur. Le concepteur peut également définir la position du matériau dans l'objet. L'équipe de Custom-Fit utilise le logiciel afin de concevoir toute une gamme de produits, dont des implants, des prothèses, des casques et des sièges. La prochaine étape consistera à fabriquer ces produits et à connecter ces nouveaux logiciels avec des machines de fabrication existantes.