La communauté du Bureau d'études
Dr. Jean François LUYE
Expert simulation injection Moldflow,
Expert plasturgie-Fondateur et dirigeant de la société Promold
Depuis 1999, je mets mon expertise au service des bureaux d’études, des moulistes et des injecteurs en les accompagnant dans une démarche de réduction des coûts et des délais de mise au point des outillages d’injection.
A de multiples occasions j’ai rencontré des professionnels, passionnés par leur métier mais souvent confronté à l’obligation de résoudre des difficultés à la fois économiques et techniques.
Celles-ci sont généralement liées aux défauts d’aspects et aux déformations des pièces plastiques injectées.
Ces critères d’acceptation de la pièce moulée sont souvent ajustés à partir d’une procédure itérative d’essais et de corrections (ré usinage du moule)
Pour rester concurrentiel et répondre aux exigences des grands donneurs d’ordre, les industriels ont été dans l’obligation de réduire les coûts ainsi que les temps de développement, tout en garantissant la conformité des pièces plastiques injectées.
La simulation numérique de ce procédé a été une vraie révolution.
J’ai très vite eu une réelle passion pour ces outils numériques. Il devenait possible de visualiser sur un écran l’écoulement de matière fondue et d’apporter des corrections en amont à la réalisation du moule.
Au fil du temps j’ai confronté et partagé mes idées avec les plasturgistes sur toute une série de questions liées au moulage par injection. Des expériences partagées, au cours notamment d’expertises qui m'ont données de faire, des échanges avec des techniciens de différents domaines de compétence chacun avec sa perception propre, sont autant de situations qui m’ont permises de me forger une maîtrise de ce procédé complexe de moulage et de savoir aujourd’hui faire le choix technique le plus pertinent.
Comme enseignant, je dois souvent expliquer aux étudiants qui s’en étonnent que ce procédé n’est pas une science exacte même si les outils numériques ont réellement progressé.
SUITE..
Il existe plusieurs logiciels sur le marché pour répondre à cette demande des industriels de la plasturgie. Le logiciel MOLDFLOW constitue une référence mondiale dans ce domaine.
Des sites webs à visiter :
www.moldflow.com
http://www.transvalor.com/rem3d.php
http://www.moldex3d.com/jla/en/
http://www.cadflow.fr/
http://www.sigmasoft.de/ftp/web/home_de/index.php
L'exemple ci-dessous montre le remplissage d'une coque de téléphone en 3D que nous avons réalisé avec le logiciel MOLDFLOW.
Quelque soit le logiciel, la connaissance de l'injection de l'utilisateur reste le point essentiel pour tirer le meilleur profit de la simulation numérique. A ce titre je vous recommande bien sur de nous consulter pour vous proposer nos services de calculs et d'expertises et consulter notre site web www.promold.fr
Dr.LUYE Jean-François
Lire aussi : Quel avenir pour la plasturgie ?
Choisi par Frogetech : Ingénierie
Le principe du calcul est de simuler l’opération de moulage de l’écoulement jusqu’au refroidissement de la pièce plastique. Les défauts d’aspect et de déformation apparaissent virtuellement. Il devient alors possible de modifier cette pièce et la stratégie de moulage pour en améliorer de qualité. Sans cette aide numérique, la mise au point de l’outillage se fait par retouches successives dont le coût et le délai constituent un réel poids pour l’industriel.
RETOUR EXPERIENCE
Trouvez plus de photos comme celle-ci sur Frogetech-Ning
Ven 30 jan 2009
5 commentaires
La simulation d’injection est un outil intéressant, mais il est souvent mal utilisé.
Il sert parfois à mettre des « cartes de couleurs » dans des dossiers justificatifs de définition ou à résoudre à posteriori un problème de pièce ou de moule mal conçu comme par miracle.
La valeur ajoutée de l’ingénieur calcul est de participer à l’anticipation des risques et de proposer ou non un calcul, selon la pertinence et l’efficience, pour lever ces risques (lors de l’AMDEC par exemple), la simulation étant un outil parmi d’autres.
Lancer un calcul est relativement simple, mais là encore, la valeur ajoutée de l’ingénieur calcul est de savoir extraire les résultats pertinents et de savoir les interpréter, les critiquer.
Enfin, la valeur ajouter de l’ingénieur calcul est de confronter ses résultats à la réalité, et pour bien analyser la réalité, de disposer de moyens de mesures efficaces. (capteurs, caméra IR…) et d’aller aux essais.
Malheureusement, j’ai très peu souvent vu ces démarches dans les entreprises et il m’est arrivé de devoir faire cette interface entre projet et calcul afin de rendre l’outil simulation plus pertinent.
Je nous encourage à « éduquer » les entreprises pour une bonne utilisation de la simulation.
Pour en discuter...
Eric A. - le 05/01/2009 à 14h42
Bonjour à tous et meilleurs vœux également.
On parle toujours de simulation d'injection. Je pense qu'il faut aujourd'hui parler de simulation du process d'obtention d'une pièce plastique. la plupart des logiciels se contente de regarder se qui se passe au niveau du polymère. Il faut également analyser et étudier l'environnement du polymère. C'est pourquoi chez Sigma Engineering, nous parlons de simulation du système plastique. Autour du polymère il y a un moule. Il est important d'en tenir compte (nuance des aciers, circuits de régulation ou chauffes électriques, stabilisation thermique du moule après plusieurs cycle de production, ...).Lorsque le moule s'ouvre, il faut sortir la pièce de la cavité. Donc il faut pousser sur la pièce grâce a des éjecteurs en des points définis. Cette force d'éjection localisée n'est pas sans conséquence sur la géométrie finale de la pièce. Après l'éjection, la pièce continue son refroidissement dans un autre milieu (air, eau, conformateur, ...) qui va également influencer la géométrie finale. C'est grâce à la prise en compte de tout ces facteurs que SIGMASOFT est aujourd'hui le leader de la simulation du procédé d'injection en 3D.
Cordialement
Denis MERCIER - le 08/01/2009 à 20h57
Je ne présume pas de la capacité de ce logiciel mais les plus grand noms de l'industrie plastiques utilisent plutôt le logiciel MOLDFLOW. Je n'ai par ailleurs jamais vu d'études démontrant l'efficacité de ce logiciel avec une quelconque corrélation, ce qui n'est pas le cas pour le logiciel MOLDFLOW.
Raphael VOLLET - le 10/01/2009 à 20h25
Bonjour,
Plusieurs remarques, dans le monde de forte concurrence que nous connaissons il est nécessaire de produire non seulement une bonne pièce mais, plus encore, la meilleure pièce possible ( d'un point de vue technique et économique ).
A mon sens, aujourd'hui, si les technologies de simulation plastique sont très largement utilisées par les équipes d'industrialisation, elles sont encore peu utilisées en amont au sein des BE par les concepteurs de pièces. Or il m'apparait que c'est à cette étape que l'on a le plus de marge de manoeuvre pour influencer le design dans le sens d'une optimisation technico-économique.
Une fois que le design est figé ou quasi figé les équipes d'industralisation n'auront que de faibles possibilités de corrections du design et la recherche de l'optimisation se fera au niveau du moule.
C'est dommage car c'est sur le design pièce qu'il y a le plus à "gagner". Time-to-market, quantité de matière, temps de cycle, stabilité en prod, taux de rebuts.... une grande partie de ces sources de productivité sont directement liées au design.
Aujourd'hui des outils simples existent pour permettre aux designers de vérifier rapidement diverses options de conception afin de les comparer pour retenir les plus performantes.
Mais force est de constater qu'elles encore peu implémentées dans l'industrie.
Pour diverses raisons telles que :
La difficulté d'insèrer ces phases d'optimisation en amont dans les planning de dvt.
La résilience des designers qui se voient attribuer de plus en plus de responsabilités sans forcément avoir plus de moyens.
Dans certain cas l'absence de connaissance du plastique des concepteurs de pièces plastiques ( si, si, je connais des exemples )
La perception des outils de simulation numériques comme étant des outils complexes destinés uniquement a des experts.
Ou tout simplement le fait de ne pas connaitre l'existence de tels outils.
Bref aujourd'hui, il existe plusieurs niveaux d'outils de simulation plastique. En fonction du profil de l'utilisateur, de la technicité des pièces et de l'objectif des simulations.
Je terminerai en disant que l'utilisation d'outils simples en amont ne rentre pas en concurrence avec les optimisations avancées que peut proposer un expert avec un outil d'expert type MPI, les deux sont parfaitement complémentaires.
Simplement est-ce nécessaire de mobiliser un expert pour localiser une ligne de soudure, vérifier la faisabilité d'un remplissage ou la compatibilité d'une matière avec un design... Pendant ce temps votre expert ne pourra pas multiplier les itérations sur les pièces stratégiques afin de les optimiser à fond.
Bref c'est un domaine formidable où il reste encore beaucoup à faire et c'est une bonne nouvelle car cela nous laisse des marges de progression importantes.
Arnaud
Arnaud - le 30/01/2009 à 20h37
"..... elles sont encore peu utilisées en amont au sein des BE par les concepteurs de pièces. Or il m'apparait que c'est à cette étape que l'on a le plus de marge de manoeuvre pour influencer le
design dans le sens d'une optimisation technico-économique."
Tout a fait d'accord avec ce raisonnement mais difficile en pratique pour une équipe de concepteurs, la tête dans le guidon de la 3D et managé par des chefs de projets qui ne connaissent rien aux matières premières et leurs propriétés d'injections. De même qu'ils ne vivent que pour respecter les milestones du planning validé 6 mois auparavant. Rare sont les entreprises qui misent sur un logiciel supplémentaire qui ne sera pas utilisé à 100% (trop coûteux)
....." >>Aujourd'hui des outils simples existent pour
permettre aux designers de vérifier rapidement diverses options
de conception afin de les comparer pour retenir les plus performantes ".
A l'exemple de Mold plastic Adviser sur Pro/E qui n'est qu'un module supplémentaire payant, nous pouvons avoir une première approche efficace mais cela ne vaudra jamais un MoldFlow ou équivalent avec le regard d'un expert et son retour expérience.
Car je vais être un peu sévère sur notre génération fraichement sortie des études et leur niveau en Mécanique Industrielle, leur approche de la conception ou la cotation fonctionnelle sont souvent oblitérées par leur excellente capacité à utiliser la CAO, malheureusement un outil sans la connaissance ne reste
qu'une coquille vide sans le jaune dedans.
Alors analyser avec un outil supplémentaire aussi simple soit-il, reste un risque à interprétation et en plus très subjectif lorsque le regard n'est pas extérieur.
NT
Tout a fait d'accord avec ce raisonnement mais difficile en pratique pour une équipe de concepteurs, la tête dans le guidon de la 3D et managé par des chefs de projets qui ne connaissent rien aux matières premières et leurs propriétés d'injections. De même qu'ils ne vivent que pour respecter les milestones du planning validé 6 mois auparavant. Rare sont les entreprises qui misent sur un logiciel supplémentaire qui ne sera pas utilisé à 100% (trop coûteux)
....." >>Aujourd'hui des outils simples existent pour
permettre aux designers de vérifier rapidement diverses options
de conception afin de les comparer pour retenir les plus performantes ".
A l'exemple de Mold plastic Adviser sur Pro/E qui n'est qu'un module supplémentaire payant, nous pouvons avoir une première approche efficace mais cela ne vaudra jamais un MoldFlow ou équivalent avec le regard d'un expert et son retour expérience.
Car je vais être un peu sévère sur notre génération fraichement sortie des études et leur niveau en Mécanique Industrielle, leur approche de la conception ou la cotation fonctionnelle sont souvent oblitérées par leur excellente capacité à utiliser la CAO, malheureusement un outil sans la connaissance ne reste
qu'une coquille vide sans le jaune dedans.
Alors analyser avec un outil supplémentaire aussi simple soit-il, reste un risque à interprétation et en plus très subjectif lorsque le regard n'est pas extérieur.
NT
FrogeTech
"..malheureusement un outil sans la connaissance ne reste qu'une coquille vide sans le jaune dedans. Alors analyser avec un outil supplémentaire aussi simple soit-il, reste un risque à interprétation et en plus très subjectif lorsque le regard n'est pas extérieur".
Lancer une rhéologie est de plus en plus simple. Mais ça ne sert en effet à rien si on ne maîtrise pas un minimum l'injection. Pour avoir utilisé un bon nombre de codes comme (Clip de RSA, Pims de PSA, Strimflow, C-Mold et Moldflow), je peux dire qu'on peut être très pertinents avec des outils assez basiques et même parfois avec des calculs analytiques. Au contraire lancer une simulation avec un STL peut représenter un risque si il n'y a pas d'analyses derrière.
La méthode la plus pertinente pour concevoir est de faire une revue avec l'ingénieur calcul. Sa valeur ajoutée est alors de dire quels sont les risques et si il est nécessaire de lancer telle ou telle simulation avec tel ou tel type d'outils.
Eric - le 01/02/2009 à 19h36
"La méthode la plus pertinente pour concevoir est de faire une revue avec l'ingénieur calcul. Sa valeur ajoutée est alors de dire quels sont les risques et si il est nécessaire de lancer telle ou
telle simulation avec tel ou tel type d'outils".
Nous parlons bien de Rhéologie là ?
Je ne crois que cela soit la responsabilité de l'ingénieur calcul de déterminer les choix de faire une rhéologie.
Il va déterminer les efforts structurelles sur des matériaux composites avec un module de young déterminé.
Calculer des efforts sur les sections que le concepteur aura pré-déterminé et effectivement être un conseiller pour optimiser les congés et épaisseurs ou encore l'ajout d'une nervure mais en aucun cas sera le garant d'une injection correcte et un résultat esthétique voulu.
Slt
NT
Nous parlons bien de Rhéologie là ?
Je ne crois que cela soit la responsabilité de l'ingénieur calcul de déterminer les choix de faire une rhéologie.
Il va déterminer les efforts structurelles sur des matériaux composites avec un module de young déterminé.
Calculer des efforts sur les sections que le concepteur aura pré-déterminé et effectivement être un conseiller pour optimiser les congés et épaisseurs ou encore l'ajout d'une nervure mais en aucun cas sera le garant d'une injection correcte et un résultat esthétique voulu.
Slt
NT
FrogeTech