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La simulation numérique au service de la plasturgie

La simulation numérique au service de la plasturgie

Publié le : 03/05/2023 par Alban Agazzi

La simulation numérique est une représentation mathématique et physique du comportement de système réel.

À l’aide d’ordinateurs, de programmes logiciel et notamment de la simulation numérique, il est possible de réaliser des prototypes virtuels plus économes qu’une maquette réelle.

La simulation permet d’itérer sur des choix de matériaux, des paramètres de conception, la géométrie ou même les différentes technologies mise en œuvre. La simulation est un outil d’aide à la conception. Le marché de la simulation représente près de 6 milliards de dollars en 2018, et continue de croître à un rythme constant, de près de 9% par an (source : CIMdata, 2018). L’adoption de la simulation numérique continue donc de se répandre et les chiffres illustrent l’importance de l’adoption de cette technologie, notamment pour les bureaux d’études mais pas que, pour la conception et le développement de produits et de procédés complexes.

 

La place de la simulation numérique en plasturgie

La simulation numérique en plasturgie occupe une place prépondérante tant sur la conception du produit que sur l’élaboration et la mise au point du procédé. Elle doit se situer en amont dans la chaîne de développement du produit et du procédé.

simulation numérique pour illustrer la rhéologie

La simulation se doit d’être de plus en plus prédictive. Pour cela, la simulation doit sans cesse se renouveler. Dans le futur proche, la simulation numérique en plasturgie devra :

  • Intégrer de l’IA et du machine learning, que ce soit pour réduire le modèle, baisser les temps de calcul, optimiser certains paramètres des lois de comportement, ou faire de la simulation « temps réel » tel est le cas d’un jumeau numérique.
  • Traiter des problèmes multi-physiques à différentes échelles, du micro au macro, en passant par le chaînage de différents procédés et la prise en compte de cinétique de réaction. Par exemple, dans le procédé de moussage pour faire des pièces alvéolaires, il est nécessaire de faire le lien entre la microstructure et les propriétés mécaniques finales du produit.
  • Proposer des services plug and produce, faciles d’utilisation, reconfigurables rapidement. (Par exemple le système Sim Link d’ENGEL)
  • S’appuyer sur les technologies de réalité virtuelle et de réalité augmentée pour accompagner et former.

 

Quels sont les prérequis pour une simulation numérique fiable ?

Récolter des données fiables

Les outils de simulation “se nourrissent” des données qu’on leur fournit. Le résultat d’une simulation dépend donc totalement des données d’entrée. Pour que le résultat soit cohérent, le “problème” doit être correctement modélisé. La question de la pertinence des données est donc centrale.

Disposer de compétences techniques solides

Pour produire des simulations réalistes et cohérentes, il est capital de bien maîtriser le procédé que l’on veut modéliser. L’équipe chargée de la simulation doit avoir un certain recul sur les données d’entrée, que seule l’expérience pourra apporter.

 

 

La simulation : un investissement

La simulation n’est pas une dépense mais un investissement, car elle permet de “dérisquer” une situation afin de faciliter la mise au point d’une pièce plastique ou composite.

En termes de coûts et de délais, un recours judicieux à la simulation :

  • offre la possibilité de compacter votre planning
  • limite les modifications “post-réalisation”

 

Gagner en précision avec la thermique outillage !

Dans une modélisation rhéologique, il peut être intéressant d’intégrer la thermique des outillages afin de gagner en précision. Même si 80 % du résultat peut être obtenu sans la thermique, cette marge d’erreur de 20 % est-elle acceptable ? Tout dépend de l’application visée. Ainsi, cette précision sera peut-être suffisante pour la fabrication de jouets ou de mobiliers de jardin, mais ce ne sera pas le cas pour le dimensionnement d’une pièce aéronautique.

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