Ce projet a été réalisé pour un acteur clé du secteur ferroviaire, spécialisé dans la fabrication de systèmes mécaniques complexes. Le besoin portait sur la simplification et l’optimisation d’un levier mécanique en “V”, utilisé dans les systèmes d’assemblage des équipements ferroviaires.
L’objectif principal était de réduire la complexité de l’assemblage, initialement composé de 8 pièces, tout en diminuant la masse globale et en maintenant les performances mécaniques exigées par les contraintes ferroviaires.
Les défis spécifiques étaient :
• Concevoir une pièce unique intégrant les fonctions de l’assemblage initial.
• Réduire la masse de l’ensemble pour améliorer l’efficacité énergétique et réduire l’impact environnemental.
• Garantir la robustesse et la fiabilité de la pièce finale dans un environnement exigeant.
"Grâce à l’optimisation topologique et à la fabrication additive, nous avons pu transformer un assemblage complexe en une pièce unique, réduisant la masse
de 78 % tout en améliorant la performance globale.”
1. Analyse initiale :
• Étude détaillée des 8 pièces composant l’assemblage initial, incluant leurs interactions et leurs fonctions mécaniques.
• Identification des surfaces fonctionnelles critiques et des contraintes applicables (forces, vibrations, etc.).
2. Optimisation topologique :
• Réalisation d’une simulation numérique pour optimiser la répartition de la matière tout en respectant les charges mécaniques et les tolérances ferroviaires.
• Création d’un design allégé et épuré, intégrant les fonctions de l’ensemble dans une pièce unique.
3. Fabrication additive :
• Utilisation de l’impression 3D métallique pour produire la pièce finale en alliage haute résistance, garantissant robustesse et légèreté.
• Réalisation de tests mécaniques pour valider les performances de la pièce imprimée.
1. Réduction de la complexité : Passer de 8 pièces assemblées à une seule pièce a simplifié considérablement le processus de production et d’assemblage.
2. Diminution de la masse : Une réduction de 78 % de la masse a été atteinte, contribuant à une meilleure efficacité énergétique des équipements ferroviaires.
3. Performance améliorée : La pièce unique a offert une résistance mécanique équivalente, tout en éliminant les points faibles potentiels dus aux assemblages traditionnels.
4. Flexibilité de la fabrication additive : L’impression 3D a permis de réaliser des géométries complexes impossibles à produire avec les méthodes traditionnelles.
1. De 8 pièces à 1 pièce : Une simplification majeure du design, réduisant les besoins en assemblage et en maintenance.
2. -78 % de masse : Une réduction significative du poids global, améliorant les performances environnementales et opérationnelles.
3. Délais de production réduits : Grâce à l’impression 3D, le temps de fabrication a été réduit de plusieurs semaines par rapport aux procédés traditionnels.
4. Innovation reconnue : Le projet a démontré les avantages de l’optimisation topologique et de la fabrication additive dans un secteur exigeant comme le ferroviaire.
