Maintenant que nous avons vu ce qu’est la simulation Eiger, que faire avec notre pièce une fois simulée ?
Dans cet article, nous allons découvrir, étape par étape, comment utiliser la simulation pour optimiser un design avant même d’avoir réalisé les premiers tests physiques. Comme dans la partie 1, nous nous appuierons sur un exemple concret.
Ici, nous avons modélisé un crochet devant supporter une force de 40 N avec un facteur de sécurité de 2,5.
1. Analyse initiale
Une fois la pièce importée dans Eiger, nous définissons le cas de chargement et lançons la simulation.
Résultat : notre pièce est censée casser avec un facteur de sécurité de 0,43. Il faut donc la renforcer.
2. Orientation
Est ce que l’orientation de ma pièce est la plus pertinente dans mon cas ?
Il faut garder à l’esprit qu’une pièce imprimée en 3D est généralement plus faible dans la direction Z (la hauteur). En effet, les couches imprimées les unes sur les autres sont plus faciles à délaminer qu’à déchirer.
Dans notre cas, nous avons une flexion dans le sens Y autour de X. La contrainte maximale est donc normale au plan XY, sur l’axe Z, le plus fragile. Essayons de réorienter la pièce.
Après une nouvelle simulation :
Le facteur de sécurité passe de 0,43 à 1.49. Réorienter la pièce l’a donc rendue plus de trois fois plus résistante.
Cependant, nous restons sous notre objectif de 2,5. Il faut aller plus loin.
3. Amélioration de design
Mon design peut-il être améliorer ?
En général, un design peut toujours être optimisé, selon le temps et les ressources disponibles. Pour renforcer une pièce, l’une des meilleures approches consiste à réduire les concentrations de contraintes et à élargir la zone de charge.
Par exemple, ajouter des arrondis est une option simple et efficace.
En explorant plusieurs configurations, nous avons trouvé une version optimisée permettant de conserver des coûts similaires tout en augmentant la résistance :
Grâce à de simples arrondis, nous avons pu augmenter le facteur de sécurité de 46% (passant de 1,49 à 2,18) sans coût supplémentaire en matériaux, temps d’impression ou poids.
On est cependant toujours inférieur à notre objectif de 2,5. Essayons d’utiliser un autre outils permis par Eiger, l’optimisation automatique.
4. Optimization dans Eiger
Pour lancer l’optimisation, il suffit de cliquer sur l’option correspondante après la simulation:
Eiger va alors tester plusieurs configurations en arrière-plan, sans mobiliser vos ressources locales. C’est le moment de prendre un café pendant que votre pièce s’optimise
Après un certain temps, vous aurez alors plusieurs configuration qui ont été testés. Voyons les résultats:
Dans notre exemple, l’ajout de fibres de carbone concentriques a permis d’atteindre un facteur de sécurité de 2,76 (supérieur à notre objectif de 2,5), pour un coût environ 30 % plus élevé.
Il existe également une option uniquement en Onyx, offrant un facteur de sécurité de 2,55 pour un coût seulement 5 % plus élevé.
Voici la solution avec fibres proposée par Eiger :
On remarque que les fibres ont été placées de manière stratégique autour de la zone soumise aux contraintes les plus importantes.
Optimisée, vérifiée et prête à être imprimée.
Sans avoir imprimé la moindre pièce, nous avons déjà une bonne idée du comportement réel du crochet sous l’effet du poids. Nous pouvons maintenant l’imprimer et le tester en conditions réelles.
Grâce à la simulation et à l’optimisation Eiger, nous avons gagné du temps et économisé des ressources.
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