Prototypage rapide
Qu’est-ce que le prototypage rapide ?
Lorsque vous souhaitez lancer un nouveau produit sur le marché, de nombreuses étapes sont généralement nécessaires. Il faut notamment convaincre votre direction ou vos futurs investisseurs que votre produit fonctionne et qu’il est prêt pour une production en série ainsi qu’une commercialisation. Mais comment convaincre efficacement d’une idée ? En présentant un prototype fonctionnel.
Cependant, la création d’un prototype peut rapidement devenir complexe et coûteuse, notamment lorsqu’il s’agit d’un dispositif mécanique. Les différentes pièces doivent s’assembler parfaitement et les formes doivent être réalisées avec une précision millimétrique. Imaginez par exemple que vous choisissiez le bois comme matériau pour votre prototype : il faudrait alors sculpter des engrenages ainsi que des formes courbes parfaitement ajustées. Un travail particulièrement long et minutieux.
Les itérations dans le processus de développement
Tant qu’un prototype fonctionnel n’existe pas, il n’y a aucune preuve concrète que l’idée fonctionne réellement. C’est précisément pour cette raison que la création de prototypes est essentielle. Elle permet de vérifier soi-même si des problèmes peuvent apparaître lors du processus de fabrication et, surtout, si le concept fonctionne comme prévu.
Dans la pratique, tout ne se déroule pas toujours parfaitement dès le premier essai. Plusieurs tentatives — appelées itérations — sont souvent nécessaires avant d’obtenir un prototype pleinement opérationnel. Le développement ne se limite donc pas à un seul prototype : plusieurs versions successives voient généralement le jour et documentent l’évolution du projet. Une raison supplémentaire d’opter pour le prototypage rapide.
L’apport du prototypage rapide
C’est ici qu’intervient le prototypage rapide. Cette méthode permet d’accélérer considérablement la fabrication de prototypes, souvent longue et coûteuse. Aujourd’hui, elle repose principalement sur l’utilisation d’imprimantes 3D et de logiciels de modélisation 3D ou de CAO tels que SOLIDWORKS.
Les différentes pièces du prototype sont d’abord modélisées numériquement sur ordinateur, puis directement imprimées en 3D. Le prototypage rapide évite également la fabrication d’outillages spécifiques qui n’auraient servi qu’à produire les prototypes. Toutes les modifications peuvent être réalisées directement dans le logiciel de conception.
L’impression 3D : une technologie déjà bien établie
L’impression 3D n’est pas une technologie récente. Dès les années 1980, des impressions 3D étaient déjà réalisées. À cette époque toutefois, les équipements étaient principalement accessibles via des prestataires spécialisés. Les coûts étaient élevés et les délais relativement longs avant d’obtenir le résultat final.
Le prototypage rapide restait donc limité malgré la rapidité intrinsèque de la technologie, notamment à cause des contraintes administratives et logistiques. L’arrivée des imprimantes 3D accessibles au grand public a profondément transformé cette approche. À condition, bien entendu, de maîtriser les logiciels de modélisation 3D nécessaires.
Les procédés de prototypage rapide
L’impression 3D commerciale a débuté avec la stéréolithographie. C’est également dans ce contexte qu’est apparu le format STL, devenu aujourd’hui un standard incontournable pour l’impression 3D. Des logiciels comme Blender ou AutoCAD prennent en charge ce format.
Les imprimantes 3D domestiques utilisent généralement le procédé de dépôt de filament fondu (FDM). Comme son nom l’indique, un polymère est chauffé puis déposé couche par couche jusqu’à la création complète de l’objet.
Il existe également d’autres procédés de fabrication additive, notamment :
- le frittage sélectif par laser (SLS),
- la fusion sélective par laser (SLM),
- la fabrication d’objets laminés (LOM),
- le traitement numérique par lumière (DLP),
- le Binder Jetting.