CCP conception pour la fabrication additive

Compétence 1 : Réaliser l’étude de faisabilité d’une production en fabrication additive

• L’étude est réalisée en concertation avec le donneur d’ordre, le service bureau d’études, le service méthodes. L’analyse d’un cahier des charges ou l’étude d’un modèle d’une pièce physique ou d’un modèle numérique 3D détermine le choix des matériaux et le type de technologie de fabrication additive. Le concepteur doit connaitre les différentes possibilités des différentes technologies de Fabrication Additive, répertoriées en 7 familles de procédés (classification selon la norme ISO 17296-2:2015).

Compétence 2 : Concevoir et optimiser la pièce pour une production en fabrication additive

• Les données numériques de la pièce sont collectées afin d’obtenir un modèle 3D. Une pré-étude permet de proposer plusieurs possibilités de conception. Une étude approfondie de la solution choisie permet de réalisée une première modélisation. A l’aide d’un logiciel de modélisation, le concepteur définit le modèle 3D qui contient toutes les informations nécessaires pour concevoir et construire la structure. Concernant l'optimisation de la pièce, le concepteur doit tirer profit des opportunités offertes par la Fabrication Additive. L’optimisation topologique prend une place stratégique dans le cycle de conception du produit. L’ensemble de la méthode de conception « classique » est à repenser pour tirer parti des avantages de la fabrication additive.

Compétence 3 : Définir la stratégie de fabrication

• Les stratégies de fabrication sont définies en tenant compte des contraintes techniques imposées par les caractéristiques des matériaux et des procédés.
• Le concepteur va préparer la phase de fabrication en déterminant la position, le nombre et l’orientation de la pièce ou des pièces qui seront fabriquées sur la machine.
• La stratégie de supportage (si nécessaire) est mise en place. Après la modélisation 3D de la pièce, le concepteur prépare la phase de tranchage et utilise alors un logiciel appelé "Slicer" qui découpe en tranches le fichier numérique et fournit à la machine les informations nécessaires pour réaliser l’impression (positionnement de la pièce, épaisseur de couche, quantité de matière à déposer, vitesse de l’extrudeur, vitesse de déplacement de la buse chauffante et vitesse du plateau, densité du remplissage des objets pleins, …)
• Le concepteur doit proposer des solutions en s’assurant que les stratégies de fabrication qu’il a choisies respectent les règles de la Fabrication Additive et que le fichier d’échange qu’il a réalisé respecte des contraintes technologiques, dimensionnelles et géométriques de la machine de fabrication additive.
• Le concepteur fournit à l’opérateur en fabrication additive le fichier numérique permettant de réaliser la production.

Réaliser l’étude de faisabilité d’une production en fabrication additive (bloc de compétences n°1) :

• Découverte fabrication additive :
  • Initiation à la fabrication additive (technologies, chaine de valeur, matériaux, post-traitements, …)
  • Manipulation des machines de fabrication additive polymère et métal
• Cahier des charges et analyse fonctionnelle
• Méthodologie de conception
• Sélection des solutions techniques utilisant la fabrication additive

Concevoir et optimiser la pièce pour une production en fabrication additive (bloc de compétences n°2) :

• Conception en fabrication additive :
  • Pièces benchmark et qualifications
  • Formes spécifiques à la fabrication additive (lattices, gyroïdes, …)
  • Rétro-ingénierie avec scan 3D
• Optimisation topologique
• Prise en compte de l'ensemble de la chaine de valeur

Définir la stratégie de fabrication (bloc de compétences n°3) :

• Préparation d'impression :
  • Chaine numérique
  • Orientation, nesting, supports, …
  • Paramètres d'impression
• Utilisation des slicers (trancheurs)
• Transmission du fichier de fabrication

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