La nouvelle résine de prototypage 10120 WaterClear™ de DSM Somos a permis à Morris Technologies, Inc. (MTI), une société de services spécialisée dans le développement de produits, le prototypage rapide, modelage solide avancé 3D CAD et l’ingénierie, d’améliorer et d’élargir considérablement son offre de services à l’un des leaders mondial dans la fabrication d’ARAs (Appareils Respiratoires Autonomes).
La résine 10120 WaterClear™ de Somos est un nouveau matériau composite unique, offrant de nombreuses propriétés intéressantes pour le domaine de l'ingénierie car elle imite la résistance à la flexion et le module du polycarbonate, la résistance au choc du Nylon 66 et la résistance à la traction de l'ABS. Parmi les applications idéales pour ce polymère à base d’époxy figurent la visualisation de flux, l’analyse d’assemblages complexes, l’analyse de forme et d’ajustement et les tests fonctionnels.
Selon Bill Noack, President de MTI : “ La résine 10120 WaterClear™ de Somos fournit une clarté optique qui a permis à notre client de tester la conception de son produit plus tôt que ce qui était possible auparavant. Le résultat a été un gain de temps précieux de plusieurs semaines dans l’étape de l’outillage de production et, grâce à la capacité accrue de modifier la conception, le produit est devenu plus fonctionnel. Nous avons trouvé la résine 10120 WaterClear™ de Somos suffisamment robuste pour supporter des tests fonctionnels choisis et excellent pour le traitement de composants qui exigent des applications de forme et d’ajustement. De plus, pour certaines applications, nous avons pu non seulement utiliser des prototypes pour tester le produit, mais la même pièce a ensuite pu être utilisée pour la production d’outillage RTV (Room Temperature Vulcanization—procédé qui permet de créer un moule en silicone à partir d’un prototype stéréolithographique) pour des reproductions en uréthane. Ceci a permis d’importantes économies de coût pour nos clients ainsi que des délais de réalisation plus courts. ”
Le client de MTI fabrique tous les composants de l’ARA y compris les régulateurs, le cadre de portage, l’écran de protection, et les pièces d’ajustement qui entourent le visage. Ces produits représentent littéralement la survie pour ceux qui les portent dans des situations allant des usages industriels tels que le nettoyage de l’intérieur de citernes de stockage à la lutte contre les incendies—en gros, dans tout environnement où les conditions atmosphériques sont hostiles aux humains.
Comme les environnements qui nécessitent le port d’ARAs sont potentiellement si dangereux, ces appareils subissent des contrôles approfondis et rigoureux. Le critère le plus important est celui de la fiabilité du produit. Contrairement à d’autres produits, si l’ARA ne fonctionnait pas au mauvais moment, les conséquences risqueraient d’être tragiques. En plus, il est impératif que l’ajustement au visage soit très confortable, car l’utilisateur sera souvent amené à porter son ARA pendant de longues périodes.
Naturellement, de nombreux tests sont nécessaires au cours du processus de conception et de prototypage de nouveaux appareils. Jusqu’à il y a six ans, beaucoup de composants d’ARAs étaient fabriqués à la main puis ajustés sur un modèle humain. Ensuite, des corrections étaient apportées et le processus était recommencé, ce qui exigeait beaucoup de temps et comportait une marge d’erreur considérable.
Durant les 5 à 6 dernières années, grâce aux grandes avancées réalisées dans le domaine de CAD, ce processus de fabrication “ à la main ” a été éliminé grâce à la précision des modèles CAD et des prototypes rapides. A l’heure actuelle, le processus a été accéléré et beaucoup plus d’itérations de la conception peuvent être produites avant de finaliser l’outillage de production. Cette capacité de modifier la conception a permis une fiabilité accrue ainsi que davantage d’expérimentation afin de corriger d’éventuels problèmes. La capacité que possède MTI de simuler les composants de production au niveau de leur apparence et de leurs duromètres a également permis d’effectuer des tests sur les ARAs très proches de la réalité.
Cependant, jusqu’à récemment, trouver une résine pouvant répondre aux exigences multiples du processus des essais restait un défi. Les résines disponibles permettaient de créer des moules qui étaient à leur tour utilisés pour produire des uréthanes transparents pour l’écran de protection, et également des moules pour la création de masques complets et quarts de masque qui sont en uréthane d’un duromètre inférieur. Ceci permettait la production de maîtres-modèles d’une stabilité dimensionnelle acceptable fournissant une rigidité adéquate pour une finition de haut niveau, réalisant ainsi des reproductions en uréthane ayant l’apparence du produit final.
L’inconvénient était le temps nécessaire à ce processus. Des composants ayant un duromètre bas sont généralement fabriqués autour de l’écran de protection, et pour tester l’écran de protection de manière précise, il faut disposer d’un matériau transparent. Produire des uréthanes transparents, même dans le meilleur des cas, est un processus qui nécessite une semaine et demie à deux semaines du début jusqu’à la fin, comprenant la construction d’un maître-modèle SLA, sa finition à un poli de haut niveau, la création d’un outillage RTV, et ensuite l’injection d’un matériau uréthane transparent. La phase des essais ne peut débuter qu’une fois le premier article produit.
Le lancement de la résine 10120 WaterClear™ de DSM Somos a considérablement réduit le temps nécessaire à ce processus. Il est désormais possible de produire une pièce hautement précise et en même temps transparente dans approximativement le même temps que pour réaliser un maître-modèle RTV. MTI est capable de donner une finition optiquement transparente aux pièces en WaterClear™. Par conséquent, son client fabricant d’ARAs possède désormais la capacité de produire une pièce SLA, de la tester pour la forme et l’ajustement puis décider si des pièces supplémentaires sont nécessaires ou si des modifications aux fichiers doivent être effectuées. L’utilisation de 10120 WaterClear™ de Somos pour cette application a permis de réaliser des tests sur un prototype très proche du produit final, ce qui à son tour a permis des réactions plus précises de la part des individus portant les prototypes de masques.
Par ailleurs, les avantages de cette résine dépassent la simple transparence optique. MTI a constaté que 10120 WaterClear™ de Somos est une résine forte et robuste pouvant supporter des tests de flexion et de fonction modérés. Ceci représente un avantage dans les applications pour lesquelles une pièce pourrait être manipulée ou testée fonctionnellement de manière répétée.
MTI a également constaté que 10120 WaterClear™ de Somos se prête très bien à la fabrication de maîtres-modèles pour l’outillage RTV. Cela veut dire que non seulement MTI peut utiliser une pièce pour des tests de forme et d’ajustement et des tests fonctionnels limités, mais que MTI peut ensuite utiliser la même pièce comme maître-modèle dès qu’elle est renvoyée par le client.
Qu’est-ce que la stéréolithographie ?
La stéréolithographie est un processus de prototypage rapide à adjonction de couches basé sur l’utilisation de résines liquides photopolymériques qui se solidifient lors de l’exposition à des rayons UV. Un logiciel transfère le modèle CAD en trois dimensions du concepteur sur un fichier numérique à l’usage des machines de stéréolithographie (format STL), décomposant l’information en de minces coupes transversales ou couches. Ensuite, un rayon laser trace chaque couche sur la surface d’une cuve de résine photopolymérique, construisant la pièce en couches répétées jusqu’à ce qu’une réplique solide du modèle CAD d’origine soit réalisée.
Les résines DSM Somos ProtoFunctional pour stéréolithographie
DSM Somos commercialise une gamme complète de résines qui répond aux besoins du développement de nouveaux produits et de la conception industrielle. Les matériaux ProtoFunctional les plus récemment lancés sont la série de résines Raven™ 7600 qui permet de créer des prototypes rigides de couleur foncée qui offrent des propriétés élevées de résistance mécanique et à l’humidité ; la série de résines WaterClear™ 10100, la première résine transparente, résistante et durable ; et la série de résines Somos 9100 qui permet d’obtenir des caractéristiques techniques proches du polypropylène, avec une mémoire mécanique supérieure. Chaque famille de résines photopolymères époxy de Somos comprend des matériaux spécialement formulés et optimisés pour la variété d’équipements de stéréolithographie disponibles sur le marché : les résines Somos XX ’00’ sont destinées aux équipements avec laser à argon ionisé ; les résines Somos XX ‘10’ aux équipements avec laser He-Cd; les résines Somos XX ‘20’ aux équipements avec laser solide.
DSM Somos propose également des matériaux pour le frittage laser sélectif et est le premier producteur de polymère élastomérique en poudre (Somos 201) qui peut être fritté afin de produire des pièces très souples possédant des caractéristiques proches du caoutchouc.
Des fiches techniques pour la gamme complète des résines de technologie DSM Somos sont disponibles sur le site web de la société www.dsmsomos.com sous la rubrique “ Downloads ”.
La société DSM Somos (Delaware–Etats-Unis), spécialisée dans les matériaux innovants destinés au prototypage rapide, fait partie du Groupe DSM Desotech, leader mondial dans la production de matériaux photosensibles. DSM est un groupement d'entreprises ayant des intérêts mondiaux dans les secteurs d'activités liés aux sciences de la vie et aux matériaux et produits chimiques de haute performance. DSM a réalisé un chiffre d'affaires de 8,1 milliards d'Euros en 2000 et emploie environ 22 000 personnes au total réparties sur plus de 200 sites à travers le monde.
Siège social de DSM Somos:
DSM Somos
2 Penn’s Way
New Castle, Delaware 19720
Etats-Unis
Tél. +1 302.326.8100
(Cette adresse aux Etats-Unis est la seule et unique adresse de siège social pour DSM Somos).
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Portable: +39 339.526.3828
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DSM Somos Account Manager
2 Penn’s Way, Suite 401
New Castle, DE 19720
Etats-Unis
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Pour de plus amples renseignements concernant Morris Technologies Inc.:
Bill Noack
Tél: +1 513.733.1611
e-mail:
bnoack@morristech.com
www.morristech.com
Morris Technologies Inc. utilise les technologies les plus avancées afin d’aider à accélérer le cycle du développement de produits. Parmi les services en prototypage rapide et en outillage rapide proposés par MTI figurent la stéréolithographie, la fabrication d’objet par laminage, l’usinage CNC à haute vitesse, les reproductions en uréthane, la fonderie de métaux rapide et le moulage par injection plastique rapide.
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