Les outils numériques, le nouvel enjeu pour les industriels

Simulation, Procédés

Publié le : 07/08/2023 par Alban Agazzi

Alban AGAZZI, Responsable du service Développement Numérique, répond à 3 questions sur les enjeux des outils numériques en plasturgie, les idées reçues et la position d'IPC.

À quoi servent les outils numériques en plasturgie ?

La simulation numérique en plasturgie est d’une grande aide. Notamment car d’une part elle sert d’assistance dans la conception et le développement d’un produit plastique ou composite (calculs mécaniques principalement), mais également car elle permet de définir les réglages du procédé de fabrication. Cela évite les longues mises au point d’outillages qui sont coûteuses, la génération de rebus et enfin les modifications outillages en cas de défaillance produit en condition d’utilisation.

Tout d’abord sur la partie conception de produit, les outils numériques vont permettre d’optimiser la forme du produit afin de minimiser sa masse par exemple. De plus, ces outils servent à valider la tenue mécanique, permettant ainsi de valider le cahier des charges du client.

Par la suite sur la partie procédé, les outils vont permettre d’appréhender les phénomènes physiques qui vont se dérouler lors de la mise en forme de la pièce. Ils peuvent aussi permettre de contrer d’éventuels problèmes liés à la conception du produit.

Plus la simulation numérique est prise en amont dans la chaîne de développement du produit et du procédé, plus il sera facile d’anticiper et de réaliser des modifications. Enfin la simulation numérique permet de faire le lien entre la simulation du procédé de mise en forme et la simulation du produit en condition d’usage. Par exemple, en récupérant lors d’injection de matières chargés le tenseur d’orientation de fibres et d’en sortir des propriétés mécaniques anisotropes essentielles pour le bon dimensionnement mécanique final.

Quelles sont les idées reçues sur les outils numériques en plasturgie ?

La simulation numérique n’est pas magique, elle se base sur :

• Des définitions géométriques de produit et d’outillage qui doivent être suffisamment précises.

• Des modèles de comportement de matériaux issus : Une mauvaise donnée d’entrée sur le matériau va induire des écarts significatifs entre le modèle numérique et le modèle réel. C’est pour cela que l’on passe très souvent par une phase de caractérisation matériau.

• Et finalement sur l’expérience des spécialistes.

Comment se positionne l’expertise et l’accompagnement d’IPC dans le numérique ?

Le service numérique intervient sur 2 axes majeurs :

• La simulation numérique des produits et des procédés.

• L’industrie du futur en vue de faire du zéro défaut.

Les 2 axes interagissent ensemble pour proposer un réel accompagnement à la transformation numérique. Le service numérique supporte actuellement 3 principales offres de services :

L’optimisation thermique des outillages

Cette offre englobe la partie ingénierie numérique de conception et de dimensionnement du procédé jusqu’à la réalisation et la fabrication de tout ou partie de l’outillage. IPC a développé un savoir-faire unique concernant l’optimisation thermique des outillages.

La rhéologie et la caractérisation

La rhéologie à IPC est dédiée au procédé d’injection, procédé le plus utilisé en plasturgie. Elle permet d’accompagner les industriels dans l’étude de faisabilité, le dimensionnement du procédé et les modifications sur le produit.

L’offre ne s’arrête pas qu’à la partie simulation puisqu’IPC propose des packs pour la caractérisation des matériaux. IPC dispose d’un moyen industriel expérimental qui permet de définir un modèle de viscosité adapté à ce que voit la matière en condition de transformation. Cela permet de fournir des modèles de rhéologie beaucoup plus précis et fiables sur les longueurs d’écoulement ou les niveaux de pression mis en jeu.

L’accompagnement à la transformation digitale

Cette offre propose d’accompagner les industriels dans leur démarche de transformation numérique. Celle-ci va de la collecte des données sur les machines en automatique, en passant par de la supervision du procédé jusqu’à des modèles de prédiction de qualité et de contrôle des paramètres de réglage. L’objectif est de faire du 0 défaut.

En complément, la cellule numérique dispose d’un plateau technique qui permet d’aider les industriels ou les services internes. On peut notamment citer le service développement produit/procédé composites et le développement produit/procédé thermoplastique sur :

• La simulation des procédés de mise en forme des composites SMC, BMC et RTM
• La simulation du procédé de thermoformage
• La simulation mécanique
• Le lien procédé produit sur le comportement mécanique du matériau

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