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Intérêt de la simulation dans les
processus de transformations par
injection, thermoformage et soufflage
Raphaël MOSNIER
1
Sommaire
1. Présentation de Cadflow
2. Intérêt de la simulation
3. La simulation d’injection avec
CADMOULD 3D-F
4. La simulation du thermoformage avec
T-SIM
5. La simulation du soufflage avec B-SIM
6. Retour sur investissement
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Cadflow
Maison Mère :
Partenaire :
Thermoformage,
Injection/Extrusion Soufflage
Simcon n°1 Européen en simulation d’Injection
Activités :
Vente
de Logiciels
Formation
Bureau
d’Etude
3
Partenaires
La société est adhérente et partenaire à :
4
Recherche
Cadflow adhère au projet Con-Pro-Mi
Le projet Con-Pro-Mi est le plus gros projet colabellisé par le Pôle des Microtechniques et Plastipolis, il
regroupe au total 18 entreprises.
Son but est de concevoir et de réaliser des pièces plastiques microscopiques ou micro-structurées.
Con-Pro-Mi proposera donc le développement de nouveaux procédés hybrides en micro fabrication, grâce à
de nombreuses innovations qui passeront par les matériaux, les outillages, le remplissage, le contrôle de
déformation, la micro-manipulation et l’intégration de fonctions intelligentes.
http://www.competitivite.gouv.fr/spip.php?article581
5
Quand utiliser la Simulation ?
Processus de fabrication
d’une pièce Plastique :
Design extérieur
de la pièce
Retouche
du design
Modélisation de
la pièce avec son
ingénierie
Retouche
de la
pièce
Conception du
moule
Analyse et Optimisation
Fabrication du
moule
Retouche
du moule
Moulage
6
Pourquoi utiliser la Simulation ?
Composants
&
Interactions :
Géométrie
Procédés
Matière
Moule
7
Qui doit utiliser la Simulation ?
La simulation doit être envisagée à chaque
étape du projet afin de réunir toutes les
conditions du succès
Injecteur
Succès
Bureau d’Étude Pièces
Bureau d’Étude Moules
8
Le Bureau d’Etude
Expert en rhéologie
Support de projet
Vérification
Secours
Régie
9
Les modules de Cadmould
Tous les modules d'analyse de Cadmould
Compactage
Remplissage
Thermique
Fibre
Déformation
Mécanique
CAE
Injection
R
C
T
F
R et D
M
CAE
Injection-Compression
R
C
T
F
R et D
M
CAE
Multi-Couleur
R
C
T
F
R et D
M
CAE
Co-Injection Gaz
R
C
T
F
Co-Injection Bi-Matière
R
C
T
F
Des modules complémentaires
Thermodurs
Caoutchoucs
Silicones
RIM
10
Embase de rouge à lèvre
11
Embase de rouge à lèvre
Meilleur
remplissage sur
les faces épaisses
12
Embase de rouge à lèvre
Résultats de la gaine solide à 4.5s
de compactage
Dans la deuxième DFN, nous
avons sur volume non gelée
beaucoup plus important qui
permet un meilleur passage de la
pression de maintien
13
Embase de rouge à lèvre
Résultats du retrait et de
la déformation
Le maintien plus efficace
de la deuxième DFN
permet de diminuer les
retassures
14
Exemple de bac à glace
Problème d’effet boite
Déformation de 2mm
15
Exemple de bac à glace
Thermique du moule
déjà implantée dans le
moule
Régulation partie fixe
Régulation partie mobile
16
Exemple de bac à glace
Différence de
température
entre la partie
fixe et la partie
mobile est
supérieure à
15°C
Isotherme
Anisotherme
17
Exemple Thermoformage
Optimisation de :
• La répartition des
épaisseurs
•L’épaisseur du film
•La géométrie du
poinçon
•La course du poinçon
•Paramètres process
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Influence de la distribution de température
Température
uniforme
160°C
Température
optimisée
150 à 160°
Comparaison du profil initial de température
19
Influence de la distribution de température
Comparaison du profil d’épaisseur final:
2.5
2.5
2.3
C-C original
2.1
2.3
1.9
B-B original
2.1
C-C optimized
B-B optimized
1.9
1.7
1.7
1.5
1.5
1.3
1.3
1.1
1.1
0.9
0.9
0.7
0.7
0.5
0.5
0
20
40
60
80
0
100
50
100
150
2,5
2,3
A-A original
2,1
A-A optimized
1,9
1,7
1,5
1,3
1,1
0,9
0,7
0,5
0
20
40
60
80
100
20
200
Exemple d’anamorphisme
21
Simulation en injection soufflage
Optimisation des
épaisseurs de la
préforme
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Simulation en injection soufflage
Optimisation de:
•La préforme,
•La répartition des
épaisseurs,
•Les paramètres
process
•La course de la
canne
•La chauffe de la
préforme,
•Les temps et la
pression de soufflage
23
Simulation de l’extrusion soufflage
Optimisation de :
•La géométrie des
flacons
•L’épaisseur variable
de l’extrudat
•La répartition des
épaisseurs
•Les paramètres
process
•Les temps et la
pression de soufflage
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Critères d’amortissement
Quantifiable
• Nombre d’essais d’outillages
Amélioration de 3,5 à 1,2 essai(s)/outillage
• Volume matière
Économie de 5%
• Temps de cycle
Amélioration jusqu’à 20% des temps de cycles
Non quantifiable
• Qualité des pièces
• Délais
• Satisfaction des clients
• Image de marque vis-à-vis des clients
•…
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Un prix en fonction de vos besoins
Package Cadmould 3D-F
3D-F
45 000€
6.900€
26
Exemple de tableau d’amortissement
Données :
• Lancement de 20 outillages par an
• Réalisation de 3,5 essais par lancement d’outillages
• Coût d’un essai d’outillage 1.000€
• Budget achat de la matière première 800.000€
• Chiffre d’affaire de l’entreprise 1.600.000€
Tableau des gains
Année N
Année N+1 Année N+2 Année N+3
Année N+4
Nombre essais
outillages
3,5
3
2
1,2
1,2
Coût d’un essai
1 000
1 000
1 000
1 000
1 000
70 000
60 000
40 000
24 000
24 000
0
10 000
30 000
46 000
46 000
800 000 800 000 800 000
800 000
Coût des essais
totaux
Gain nombre
d’essais (€)
Budget matière
Gain budget matière
(%)
Gain budget matière
(€)
800 000
0
1
3
5
5
0
8 000
24 000
40 000
40 000
CA annuel (K€)
1 600
1 600
1 600
1 600
1 600
Gain temps de
cycles (%)
Gain temps de
cycles (€)
0
5
10
15
20
0
80 000
160 000 240 000
320 000
98 000
214 000 326 000
406 00027
GAIN TOTAL
Exemple de tableau d’amortissement
Tableau des dépenses
Année N
Année N+1
Année N+2
Année N+3
Année N+4
Cadmould Warp
Expert
15 000
15 000
15 000
Formation
4 500
Contrat de
maintenance
5 960
5 960
5 960
5 960
Coût d’un
ordinateur
800
800
800
800
TOTAL DES
DEPENSES
26 260
21 760
21 760
6 760
28
Résultats de l’amortissement
Année N
GAINS BRUTS
DEPENSES
TOTALES
RESULTAT
AMORTISSEMENT
Année N+1 Année N+2 Année N+3
Année N+4
0
98 000
214 000
326 000
406 000
0
26 260
21 760
21 760
6 760
0
71 740
192 240
304 240
399 240
450000
400000
350000
DEPENSES TOTALES
300000
RESULTAT AMORTISSEMENT
250000
GAINS BRUTS
200000
150000
100000
50000
GAINS BRUTS
0
Année N
RESULTAT AMORTISSEMENT
Année N+1
Année N+2
DEPENSES TOTALES
Année N+3
Année N+4
29
MERCI DE VOTRE ATTENTION
Raphaël MOSNIER
30