Fabrication additive
Du Prototypage Rapide à l'impression 3D
2e édition
Claude Barlier
Alain Bernard
Dunod
Les auteursIII
RemerciementsIX
Avant-propos1
Chapitre 1 : Le développement de produit : les besoins en maquettes, prototypes et pièces séries7
1.1 Des premiers outils de la chaîne numérique de conception et de fabrication en mécanique, à la fabrication additive7
1.2 Notions de produit et de système, pièces et liaisons entre pièces11
1.3 Étapes de la création industrielle d'un produit - approche séquentielle13
1.4 Définitions et situation des besoins : maquettes, prototypes, pièces séries15
1.5 Le besoin pour les pièces de grandes dimensions19
1.6 Le besoin pour la maintenance industrielle et sa supply-chain22
1.7 Le besoin de personnalisation des produits25
1.8 Le besoin d'outils numériques de validation et d'optimisation25
1.9 Vers une vision systémique de la fabrication additive27
Chapitre 2 : La fabrication additive : concept de base de la fabrication par couches, définitions, notions de PR - OR - FR31
2.1 La fabrication additive : définition32
2.2 Principes généraux de la fabrication additive33
2.3 Principaux procédés34
2.4 Principales finalités (PR, OR, FR) et caractéristiques associées40
2.5 La fabrication additive dans la chaîne numérique du Développement Rapide de Produit (DRP)44
2.6 La fabrication additive hybride48
2.7 Conclusion50
Chapitre 3 : Le rôle majeur de la CAO, la sculpture numérique, la rétro-conception, les formats d'échanges de données dans la chaîne numérique53
3.1 Notions de CAO, modèles de base utilisables en fabrication additive53
3.2 La sculpture numérique : principe, intégration en CAO61
3.3 La rétro-conception : principe, procédés, utilisations63
3.4 Les formats d'échanges de données dans la chaîne numérique69
3.5 L'intégration de la fabrication additive en CAO91
3.6 Les outils de validation et d'optimisation en FA94
Chapitre 4 : Le positionnement de la fabrication additive par rapport au prototypage virtuel et par rapport à l'usinage rapide de forme98
4.1 Le prototypage virtuel : principe, données d'entrée, liaison avec la CAO, limites, applications98
4.2 La simulation numérique en conception, en fabrication et dans l'utilisation du produit103
4.3 L'usinage rapide de forme X axes : chaîne (CFAO - postprocesseur - simulation - DCN), limites, applications108
4.4 L'usinage X axes, moyen de finition des surfaces fonctionnelles pour la FA métal116
4.5 Conclusion119
Chapitre 5 : Les 7 procédés de base en fabrication additive : origine - présentation121
5.1 Principaux brevets de base121
5.2 Classification des procédés de fabrication additive123
5.3 Présentation des différents procédés124
5.4 Tableau comparatif des différentes familles de procédés159
5.5 Les techniques de post-traitement et de parachèvement pour les sept procédés de FA159
5.6 Les procédés émergents170
5.7 Vers une chaîne de valeur complète - notion de filière176
5.8 Conclusion178
Chapitre 6 : Règles de conception de produit pour la fabrication additive179
6.1 Potentiel de la fabrication additive pour la conception et la fabrication des pièces complexes179
6.2 Principes généraux liés à la conception des produits pour la fabrication additive183
6.3 Fabrication additive et éco-conception196
6.4 Réduction de masse et fabrication additive198
6.5 Conception générative212
6.6 Simulation de fabrication212
6.7 Parachèvement de pièces215
Chapitre 7 ; Aide à la détermination des conditions optimales de fabrication en fabrication additive220
7.1 Introduction220
7.2 La demande de planification des processus en fabrication additive224
7.3 Cadre général d'une ingénierie à base de connaissance pour la planification de processus225
7.4 Prototype en développement de système d'ingénierie à base de connaissance pour la planification de processus231
7.5 Conclusion générale255
Chapitre 8 : Les principales applications industrielles de la fabrication additive256
8.1 Les sept technologies et leurs domaines d'application256
8.2 Les applications « prototypage rapide »258
8.3 Les applications « outillage rapide »269
8.4 Les applications « fabrication rapide directe »281
8.5 Application en maintenance rapide296
8.6 L'art et la fabrication additive300
Chapitre 9 : Études de cas de fabrication additive en développement de produit311
9.1 Introduction311
9.2 Étude de cas n° 1 : La fabrication additive au service de la manufacture d'art verrier312
9.3 Étude de cas n° 2 : La fabrication additive au service du mobilier design320
9.4 Étude de cas n° 3 : La fabrication additive au service de la fonderie sable327
9.5 Étude de cas n° 4 : La fabrication rapide au service de l'emballage « Emballage 3D Pack&Strat® »333
9.6 Étude de cas n° 5 : La fabrication additive au service de nouvelles fonctionnalités - « fabrication additive par le procédé SLM »343
9.7 Étude de cas n° 6 : La fabrication additive fonctionnalisée - exemple d'outillage instrumenté et monitoré pour le thermoformage350
9.8 Étude de cas n° 7 : Application de la FA pour la maintenance dans le secteur ferroviaire - étude comparative354
9.9 Étude de cas n° 8 : La fabrication additive au service de l'orthoprothèse359
9.10 Étude de cas n° 9 : Application d'une chaîne de CFAAO sous TopSolid'Strato pour la réalisation d'un buste de mesure instrumenté pour EDF et Enedis370
Chapitre 10 : Démocratisation de la fabrication additive : impression 3D et FabLabs377
10.1 Introduction377
10.2 Le FabLab : définition et expansion378
10.3 Démocratisation et communauté383
10.4 Un potentiel exceptionnel de production387
Chapitre 11 : Hygiène et sécurité pour la fabrication additive393
11.1 L'évaluation des risques... une étape fondamentale et réglementaire393
11.2 Analyse des sept types de procédés de fabrication additive395
11.3 Risques principaux associés à la FA420
11.4 Conclusion426
Chapitre 12 : Les moyens de contrôle pour la fabrication additive427
12.1 Contrôle de la conception de la pièce427
12.2 Contrôle du matériau avant fabrication428
12.3 Contrôle en cours de fabrication437
12.4 Contrôle de la géométrie et des dimensions de la pièce après fabrication441
12.5 Contrôle de la santé matière de la pièce après fabrication - Contrôle métallurgique - CND444
12.6 Vérification du cahier des charges - Conditions de réception des pièces453
12.7 Conclusion455
Chapitre 13 : La normalisation des procédés et des matériaux en fabrication additive456
13.1 Origines de la normalisation en fabrication additive456
13.2 Comment fonctionne la normalisation en fabrication additive ?457
13.3 Principales normes parues et en cours de développement461
13.4 Conclusions462
Chapitre 14 : L'offre marché de la fabrication additive, « qui fait quoi » (disponible en ligne sur dunod.com)463
Bibliographie464
Sigles utilisés en FA474
Comment classer les multiples procédés de FA présents sur le marché ?474
Index477