ATX - 3D Systems

ATX
Les systèmes SLA® de 3D Systems, au sein de la
sécurité en atmosphères explosibles
Dans le domaine de l'industrie électrique, mais encore plus dans celui du gaz,
du pétrole, ou des silos, l'ensemble des systèmes de sécurité contre les risques
d'explosions repose sur les matériels construits par ATX, spécialiste des produits électriques
installés en environnement explosible. Ces matériels, depuis leur conception jusqu'à leur réalisation, sont soumis à des séries de tests. La plupart des essais, notamment ceux qui permettent
de valider la forme du matériel, sont faits directement sur le prototype de la pièce réalisé sur un
système SLA de 3D Systems.
ATX, division française du groupe américain Emerson
ATX était précédemment une division du groupe Legrand, principalement spécialisée dans le
domaine des matériels électriques pour atmosphère explosible. Elle est depuis trois ans une division d'Emerson, un grand groupe international spécialisé dans le génie électrique.
ATX intervient auprès d'une clientèle très variée pour l'équiper en cas d'explosion. Elle se compose principalement :
· des raffineries qui sont concernées à 100% par l'atmosphère explosible (extraction, transport,
etc. ) ;
· des plates-formes offshore en mer du nord, au large de l'Afrique ou en Asie,
· des plates-formes onshore, dont les exploitations de gaz en Russie et en Algérie, ainsi que les
puits pétroliers du Golfe (avec des normes adaptées au sable, au soleil, etc. ) ;
· de la pétrochimie (matières plastiques, peinture, huiles, caoutchouc, sucre et autres raffineries
de transformation) ;
· des parfumeries industrielles et des distilleries d'alcool (whisky, rhum, et autres) ;
· des entrepôts de stockage de ces matières.
ATX produit tous les matériels qui concernent les installations d'éclairage, de commande et de
puissance, tels que des interrupteurs et des prises de courants de forte puissance, des dispositifs conçus pour atmosphères explosibles.
ATX étudie et lance les outillages permettant de réaliser une quinzaine d'assemblages techniques
très complexes et fonctionnels par an, une moyenne variable selon la gamme de produits.
Récemment, sur des systèmes de distribution d'énergie, ATX a lancé dix pièces en deux mois.
Les apports du solid imaging dans les domaines pétrolier et gazier
· Validation et tests
ATX utilise le prototypage rapide afin de valider le fonctionnement de ses produits dans des
atmosphères explosibles. Une série de tests est ainsi effectuée à chaque étape de la réalisation
de ces pièces. Par exemple, pour réaliser un disjoncteur différentiel, ATX conçoit la pièce sur un
logiciel de CAO en 3D pour réaliser ensuite un prototype sur un système SLA de 3D Systems.
Ce prototype sera utilisé pour valider la forme, l'encombrement et le montage, mais aussi, le plus
important, tester son étanchéité. Pour ceci, ATX coule de la résine dans la pièce pour vérifier qu'il
n'y ait pas de bulles d'air (interdites par les normes en vigueur) dans certaines zones. Cet essai
est facilité par la transparence du prototype en stéréolithographie. Pour faire cette même vérification sur la pièce en aluminium, il aurait fallu casser le disjoncteur en plusieurs morceaux et il
aurait été impossible d'agir en temps réel sur le processus de remplissage.
Le deuxième test consistait à remplir le disjoncteur en aluminium de gaz et d'air et de provoquer
une explosion afin de vérifier la résistance du matériau. Si l'explosion se dégage à l'extérieur de
la pièce, le matériau ne sera pas efficace dans une atmosphère explosible.
Le prototypage rapide a permis ainsi de valider les formes intérieures de la pièce, ainsi que son
étanchéité avant de faire le prototype en aluminium et de lancer le moule du disjoncteur final qui
a coûté plus de 91 470 euros.
Prototypage Rapide
Secteur :
Génie électrique
Te c h n o l o g i e : S y s t è m e S L A ®
" Lorsque les moules sont chers, nous engageons la réalisation
d'un ultime prototype en stéréolithographie, réalisé sur la base
des fichiers STL, issus du modèle numérique "bon pour exécution du moule". La validation est donc maximum ", explique
Khalid Khanniba, projeteur chez ATX.
Parmi d'autres tests qui sont régulièrement effectués par ATX, on
peut citer :
· les tests de chocs mécaniques qui consistent à réaliser des impacts
de 4 à 20 joules sur les pièces à froid comme à chaud ;
· les tests de chocs thermiques qui consistent à chauffer la pièce à 50/70°C, puis à la refroidir jusqu'à -20/-30°C
· les tests aux ultra-violets pour vérifier que la pièce ne se détériore pas à l'exposition au soleil ;
· les tests de projection d'eau à la lance haute pression pour simuler une exposition aux "paquets de mer" ou une situation d'incendie ;
· etc.
· Des produits sur-mesure
Opérant à l'échelle internationale, ATX adapte ses matériels pour chacun de ses clients, selon leurs contraintes de fonctionnement (température, normes locales, etc.). Toutefois, avant de lancer la fabrication, ATX valide le nouveau produit
avec son client, à l'aide de prototypes réalisés en stéréolithographie.
Par exemple, dans le catalogue d'ATX, une boîte de jonction est en polycarbonate, matériau qui résiste à moins 50°C et
aux chocs les plus extrêmes, y compris le "Crush Test" (écrasement simulant le passage d'un véhicule). Ce matériau ne
convenait pas à l'atmosphère d'un client qui était confronté à des ambiances chimiques particulières. ATX a donc réalisé ce même boîtier en PA 12 (matériau très résistant aux hydrocarbures mais trop conducteur) et, pour isoler les bornes
électriques au fond de la pièce, a ajouté une embase.
Un autre client avait besoin d'une signalétique sur une série de boutons poussoir qui se trouvaient en hauteur. ATX a
donc ajouté un système de fixation d'un support d'étiquette sur le bouton. Le client a pu valider l'inclinaison du porte étiquette et son format avant la fabrication du produit final sur-mesure.
" La stéréolithographie nous permet de gagner beaucoup de temps en phase de conception, de présenter une maquette manipulable à nos clients, d'effectuer des tests sur des prototypes fonctionnels et de valider très en amont la conception du moule. Selon la complexité et la technologie mise en œuvre chacun de nos moule représente un investissement allant de 15 250 à 152 450 euros ", déclare Jean-François Monteil, responsable recherche et développement chez
ATX.
Les systèmes de stéréolithographie de 3D Systems
L'invention de la stéréolithographie par 3D Systems relève d'une approche extrêmement efficace combinant la chimie
pour la fabrication des polymères et des technologies utilisant le laser, les systèmes optiques et l'informatique.
Chaque système SLA est équipé d'un laser à ultraviolets, d'un système de balayage optique, d'une cuve de résine photosensible, d'une plate-forme (élévateur), ainsi que de logiciels contrôlant l'exposition, la position du laser et de l'élévateur.
Le système SLA construit un prototype physique à partir de données CAO en appliquant des couches extrêmement fines
de résine qui sont durcies successivement par le laser. Les pièces, se caractérisant par un état de surface impeccable,
sont utilisées pour fabriquer des modèles de nouveaux produits dans le cadre de la conception, des prototypes en vue
d'effectuer des tests de forme, d'assemblage et de fonctionnement, ainsi que des empreintes pour l'outillage, entre
autres le moulage silicone et la fonderie.
A propos de ATX
ATX était précédemment la division du groupe Legrand, principalement spécialisée dans le domaine des matériels électriques pour atmosphère explosible. Elle est depuis trois ans une division d'Emerson, un grand groupe international spécialisé dans le domaine électrique.
Emerson possédait déjà des sociétés qui étaient positionnées numéros 2 et 3 mondiales dans ce métier, avant d'acquérir
ATX, qui était numéro 1 français. ATX compte à son effectif 170 salariés en France et a réalisé un chiffre d'affaires pour
l'an 2000 de 150 MF.
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