Le projet ‘Bleu’ de Dassault Systèmes revisite 5 étapes du design véhicule à l’aide de l’impression 3D multi-matériaux

Quand les ingénieurs de la marque CATIA ont voulu montrer à leurs clients et clients potentiels comment ils pouvaient concevoir une nouvelle automobile en s’aidant de l’impression 3D, ils ont monté la barre un cran plus haut!  Profitant pleinement des capacités de leur imprimante 3D Objet260 Connex Multi-material de Stratasys, une équipe menée par Xavier Melkonian a créé B l e u , un projet en 5 étapes, se concentrant sur le style, le comportement et la modélisation 3D du véhicule.

3d printed car model

Un rendu réaliste du modèle final de B l e u

Spécialisée dans le développement de logiciel pour le modelage 3D, la branche CATIA de Dassault Systèmes fournit au niveau mondial le CAD de nombreux clients en particulier dans les domaines aéronautique et automobile. Laurent Igarza a pris une part active dans ce projet expérimental baptisé « B l e u », dont un des objectifs était de mettre les solutions en situations réelles, représentatives des réalisations quotidiennes des clients de la marque. “C’était un vrai défi pour notre propre R&D. Le projet a monopolisé une équipe entière depuis les phases d’esquisse jusqu’aux impressions 3D.”

Dans un entretien donné à Stratasys, Igarza explique : “L’objectif premier du projet bleu était de créer notre propre show car en interne afin de démontrer les dernières technologies offertes par les solutions CATIA Creative Design. » In fine, les droits sur le style et sur les modèles 3D de bleu appartiennent à Dassault Systèmes évitant ainsi les problèmes de confidentialité liés aux habituelles données clients.  L.Igarza projette d’utiliser tous les matériaux développés autour du véhicule bleu au court des nombreux évènements ou salons comme Euromold, pour promouvoir l’efficacité exceptionnelle d’une utilisation conjointe de CATIA et de l’impression 3D à de futurs clients.

Le projet s’est déroulé sur toute l’année 2013, avec une équipe composée d’un designer création/style, de deux modeleurs concept, de deux experts visualisation, de deux modeleurs surfaciques « class A », et d’un modeleur mécanique. L.Igarza cite l’imprimante  Objet260 Connex  comme une ressource précieuse pour l’équipe: ”La finesse de sa résolution (33 microns en mode matériaux multiples) nous a permis des vérifications croisées très fiables entre les rendus réalistes produits grâce à la 3D virtuelle dans CATIA Live Rendering et les modèles imprimés en 3D, très fidèles. Les décisions sont facilitées et entérinent réellement une validation du style. “

objet260 connex multi-material 3d printer

L’imprimante 3D multi-matériaux Objet260 Connex de Stratasys : un atout précieux pour l’équipe du projet Bleu.

Comme nous l’a expliqué Laurent Igarza, les modèles réalisés au cours du projet bleu sont représentatifs de 5 phases distinctes.

La première étape pour l’équipe a été d’entrer dans le vif du sujet par l’intermédiaire d’impressions à petite échelles. Les voitures ainsi produites mesurait entre 5cm et 10cm de long, avec pour objectif de détecter rapidement les premières imperfections de style avant de pousser plus avant le travail (Produire des impressions de très petite taille ne représente pas outre mesure un défi exceptionnel pour une Objet Connex multi-matériaux !)

L’étude des volumes a constitué la seconde étape du projet bleu, à l’aide de modèles imprimés 3D de taille légèrement plus grandes, de 10cm et plus. A leur échelle ces modèles ont permis de vérifier que les divers éléments de style fonctionnaient bien ensemble et assuraient une bonne cohérence en termes de proportions. “Ces petits modèles amènent une forte complémentarité aux réunions de revue échelle 1 sur Powerwall ou dans un Cave, et lorsque nous nous en sommes rendu compte nous avons décidé de conserver cette façon de travailler tout au long des phases de validation projet. » s’enthousiasme L.Igarza.

3d printer auto design

Une impression 3D de 10cm réalisée avec Objet260 Connex accélère les prises de décisions style sur la voiture.

L’étape milieu du projet- tâche essentielle pour tout design automobile ou aéronautique-  a consisté à converger sur la silhouette ou « speedform » de la voiture. Ce type de modèle ne souligne pas seulement les lignes de caractère style, il est aussi voué à tester le véhicule sous l’angle aérodynamique. Les détails tels que les roues, les rétroviseurs et autres calandres sont gommés pour un modèle prêt à passer le test de la soufflerie.

aerodynamic auto testing, 3d printer

2 silhouettes simplifiées, fraichement sorties de l’Objet260 Connex, prêtes pour les tests aérodynamiques.

Suite à ces dernières validations de forme, la voiture au style désormais figé a vu ses modèles imprimés grandir pour atteindre 26 cm, la capacité maximale du plateau de l’Objet260 Connex. Tous les détails tels que rétroviseurs, pare-chocs, poignées de portes, trappe à essence ont été pris en compte pour un niveau de rendu maximal à ce niveau du projet.

L’étape finale de bleu avec l’impression 3D a consisté à transformer le rendu final du projet en modèle digne d’un vrai jouet, fonctionnel et roulant. Satisfaire cette demande a nécessité un redesign complet du châssis avec roues avant directionnelles. La rapidité de design qu’autorise CATIA Natural Shape grâce au modelage direct a fait le reste et permis de livrer ce modèle en temps et en heure pour faire honneur au stand Stratasys lors du salon EuroMold 2013!

multi-material 3d printing

Le train avant de ce châssis simplifié permet aux roues avant de ‘bleu’ de tourner.

Pour imprimer les différentes pièces de la voiture sur la Connex 260, l’équipe projet a utilisé plusieurs type de matériaux Polyjet, en particulier le TangoBlackPlus , matériau qui imite le caoutchouc noir pour les pneus, le VeroWhitePlus, blanc et rigide pour le châssis ou les plaques d’immatriculation, et enfin le VeroClear, rigide et transparent pour les fenêtres ou certaines speedforms. Ces matériaux sont ensuite combinés pour donner vie à toutes les différentes pièces du véhicule. Igarza souligne que « le matériau noir et flexible (TangoBlackPlus), très proche du vrai caoutchouc a été très utile pour imprimer les variantes de pneu, le résultat est vraiment très similaire au rendu du pneu réel, même à petite échelle ».

rubber 3d printing, tires

Un exemple de combinaison harmonieuse avec matériaux multiples offert par l’Objet Connex 260, qui a permis d’imprimer en une seule et même opération l’intégralité de ces roues très réalistes.

Même si l’intention première du projet Bleu pour Dassault Systèmes était de démontrer l’étendue et la valeur des outils et technologies de CATIA pour le design et l’ingénierie, l’équipe a aussi prévu de partager les fruits de ce travail avec ses utilisateurs et clients. Le détail des étapes techniques, y compris les données STL sont déjà disponibles sur un blog dédié où l’on peut suivre l’ensemble du “work in progress”, où se trouvent aussi des webinars et de quoi télécharger les données pour imprimer chez soi. Pour comprendre un peu mieux, regardez cette vidéo de 2min qui décrit rapidement les principales étapes du procédé de création, en partant du CAD jusqu’aux impressions 3D.

Nous allons continuer et suivre de très près ce projet Bleu de Dassault Systèmes, pour mieux constater la valeur ajoutée de l’impression 3D multi-matériaux dans les phases de design et d’ingénierie, et faire de ce projet une véritable vitrine, une référence en la matière.

Cet article est également disponible en: Chinois simplifié, Anglais, Portugais - du Brésil

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