Tous les concepteurs et ingénieurs de produits souhaitent créer des pièces sans défaut dès la première fois. Mais la réalité est que la création d'un produit fiable et sans défaut est un véritable défi. En plus de 25 ans d'activité, nous avons non seulement relevé ce défi, mais aussi acquis une meilleure compréhension de la relation entre la conception, la géométrie et les matériaux, ainsi que de leur impact global sur les performances de la pièce finale.
Donner forme à votre succès : L'impact de la géométrie des pièces sur leur performance
La géométrie des pièces est essentielle pour déterminer leurs performances. En tant que concepteur ou ingénieur, votre compréhension de la géométrie des pièces peut avoir un impact significatif sur les performances du produit final, ce qui rend votre rôle dans le process de conception encore plus crucial.
La géométrie peut avoir un impact sur de nombreuses caractéristiques, notamment la résistance, la durabilité, le poids, l'aérodynamisme, le transfert de chaleur, la fabricabilité et l'assemblage. Voyons comment la géométrie peut influer sur certaines de ces caractéristiques.
Pour ce qui est de la résistance et de la durabilité, la géométrie de votre pièce peut avoir un effet direct. Les filets, les nervures ou tout autre renfort intégré à votre pièce peuvent répartir les contraintes de manière plus uniforme, réduisant ainsi le risque de défaillance de la pièce sous charge.
Qu'en est-il du poids ? L'allègement n'est pas seulement une tendance, c'est une nécessité dans de nombreuses industries aujourd'hui. C'est particulièrement vrai dans l'aérospatiale, où des pièces plus légères sont nécessaires pour l'efficacité des vols et les facteurs environnementaux. Cependant, lors de l'allègement, il est également important de s'assurer que l'intégrité structurelle est maintenue. L'utilisation de logiciels tels que l'optimisation topologique et la conception générative peut y contribuer, en vous incitant à atteindre le double objectif de réduction du poids et d'intégrité structurelle.
Il n'est pas surprenant que la géométrie ait un impact significatif sur les applications dynamiques des fluides ou aérodynamiques de votre pièce. La forme de votre pièce influencera grandement le schéma d'écoulement, la distribution de la pression et l'efficacité globale.
Qualité : Comment la conception peut-elle aider à améliorer la qualité des pièces ?
La conception pour la fabrication (ou DFM) est une méthode qui permet de modifier efficacement les conceptions. Ce logiciel vous montrera les faiblesses et les zones difficiles de la pièce que vous avez conçue avant de passer à la production. Parois trop fines ? Un support est-il nécessaire ? Caractéristiques trop petites ? Tous ces problèmes potentiels peuvent apparaître dans votre analyse. À partir de là, il s'agit de chercher des solutions, de recharger et de réessayer.
L'importance des matières : Comment la sélection des matières peut-elle améliorer la durée de vie de votre pièce ?
Comment votre pièce sera-t-elle utilisée ? À quels environnements devra-t-elle résister ? Ces questions peuvent vous aider à sélectionner une matière qui augmente de manière significative la durée de vie et les performances de votre pièce d'utilisation finale. Par exemple, si vous avez une pièce qui doit résister à des températures élevées, la résistance à la température devrait contribuer à prolonger la durée de vie de cette pièce. D'autres caractéristiques, telles que les propriétés mécaniques, la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure, la compatibilité chimique, la stabilité aux UV, la résistance à la fatigue, les facteurs environnementaux, et bien d'autres encore, peuvent contribuer à prolonger la durée de vie de votre pièce, en fonction de l'usage que vous comptez en faire.
Qualité : Comment adapter le process de fabrication afin d'améliorer la qualité du produit ?
Plusieurs éléments peuvent être pris en compte au cours du processus de fabrication afin d'améliorer la qualité des pièces. Il peut s'agir de l'optimisation des process, des technologies de fabrication avancées, des systèmes de contrôle de la qualité, de la formation, de la manutention des matières, de la gestion de la qualité des fournisseurs, de l'amélioration continue et de la traçabilité. Examinons quelques-uns de ces éléments plus en détail.
Optimisation des process - analyse des process de fabrication afin d'identifier les domaines dans lesquels des paramètres tels que la température, la pression et la vitesse peuvent être optimisés pour garantir une qualité constante.
Systèmes de contrôle de la qualité - Même si cela peut sembler assez explicite, la mise en place de ces systèmes permet d'identifier les incohérences et les écarts et de prendre des mesures correctives en temps réel.
Manipulation des matières - Assurer une manipulation et un stockage corrects des matières premières. Si elles ne sont pas manipulées et stockées correctement, les matières peuvent être contaminées, se dégrader ou être endommagées, ce qui se traduit par des pièces de mauvaise qualité.
La voie rapide vers le succès : Comment optimiser le process de prototypage ?
Un process de prototypage rationalisé est plus réaliste avec un process numérique et automatisé. Cela peut impliquer l'utilisation d'un logiciel DFM pour itérer rapidement les conceptions. Le prototypage rapide est utilisé pour produire rapidement des pièces destinées à des essais fonctionnels avant de passer à la production complète. La collaboration entre les concepteurs et les ingénieurs, qu'elle soit interne ou externe, s'appuie sur le soutien des partenaires de fabrication pour s'assurer que les conceptions sont optimisées pour les processus de fabrication des fournisseurs et leurs capacités.
Améliorer la qualité : Que signifie le terme « empiler les tolérances » ? Et comment cela peut-il influencer la qualité du produit ?
Commençons par définir l'empilement des tolérances. Il s'agit du processus consistant à additionner les tolérances totales de la pièce, à calculer la variation de chaque composant pour obtenir une variation empilée, puis à comparer cette dernière à l'écart disponible pour que la pièce conçue fonctionne correctement.
En quoi cela peut-il modifier la qualité du produit final ? La réponse est la suivante : de plusieurs façons. Si la variation cumulée dépasse les limites acceptables, elle peut affecter l'ajustement et la fonctionnalité de la pièce. Il se peut que les pièces ne s'assemblent pas ou ne s'emboîtent pas correctement, ce qui se traduit par des performances médiocres. Sans surprise, cela peut entraîner des problèmes de qualité, des coûts de fabrication plus élevés et des pièces peu fiables.
Il est essentiel de comprendre et de gérer l'empilement des tolérances pour garantir une pièce finale de bonne qualité, fonctionnelle et fiable.
Passer en mode « écologique » : Comment intégrer le développement durable dans votre produit ?
Pour intégrer le développement durable dans votre produit, il faut prendre en compte l'ensemble du cycle de vie. Un processus additif est plus respectueux de l'environnement qu'un processus soustractif (moins de déchets), certaines matières sont renouvelables ou recyclables, et il se peut même que votre matière non recyclable nécessite moins d'énergie pour être traitée, transportée et usinée/moulée. La durabilité et la durée de vie de votre pièce sont également des éléments clés à prendre en compte. Si vous souhaitez obtenir davantage de conseils sur la manière de concevoir une pièce durable, vous pouvez lire notre conseil en matière de conception.
Respecter les normes : Comment s'assurer que les normes industrielles sont respectées et à quoi doit ressembler la phase de test du produit ?
Les normes industrielles doivent être un facteur important dans votre process de conception. Il est beaucoup plus facile de concevoir une pièce en tenant compte de ces normes que de l'ajuster par la suite pour essayer de s'y conformer. Pour bien comprendre ces normes et ce qu'elles exigent, il peut être nécessaire d'effectuer des recherches approfondies, de faire appel à des experts et de procéder à des essais complets, à la documentation et à la certification.
Retour d'expérience : comment mettre en place une séquence de retour d'expérience pour faciliter les développements futurs ?
Une chaîne de retour d'information est essentielle à l'amélioration continue. Un process clair doit être mis en place pour recueillir les commentaires des parties prenantes, des tests fonctionnels et même de l'utilisation par les clients. Ce retour d'information doit ensuite être analysé et mis en œuvre dans le cadre de mises à niveau partielles, et les résultats doivent être communiqués clairement.
En fin de compte, la combinaison de ces considérations peut contribuer à garantir un produit de haute qualité qui non seulement est conforme aux normes de l'industrie, mais qui améliore également la satisfaction des clients, stimule l'innovation et favorise le succès à long terme.
