Geomagic Design X : du scan 3D au modèle CAO

De l’équipement s’est endommagé avec le temps? Il peut s’agir d’une vieille hélice de bateau ou d’un bloc-moteur dont le moule n’existe plus. Dans tous les cas, vous devez remplacer, réparer ou modifier une ou plusieurs pièces d’origine sans disposer du fichier CAO correspondant.

Avec Design X, vous pouvez utiliser les données d’un scan 3D pour reproduire et modéliser paramétriquement, comme dans SOLIDWORKS. Ce n’est d’ailleurs pas un hasard si l’interface et les outils se ressemblent : Design X a été conçu pour être entièrement compatible avec SOLIDWORKS.

 

Ne vous contentez pas de reproduire : interprétez l’intention de conception d’origine de vos pièces et créez la vôtre. Vos modèles seront alors entièrement paramétriques, prêts à être modifiés ou améliorés.

Reproduction ou Intéraction : La rétro-ingénierie ne se limite pas à reproduire des pièces existantes ; elle permet aussi de concevoir de nouvelles pièces destinées à interagir avec celles scannées. Les tolérances, auparavant inconnues, se lisent désormais facilement grâce aux analyses de déviations de Design X.

Design X permet de transiter d’un modèle numérisé à un modèle paramétrique, mais il peut faire bien plus. Il permet également de numériser en direct, sans utiliser de logiciel tierce, si vous possédez un scanner compatible. Il est donc possible de générer un nuage de points directement dans le logiciel et de faire le nettoyage nécessaire (alignement des passes, supression du noise, orientation du scan). Lorsque le nettoyage est complété, vous pouvez convertir votre nuage de points en maillage. Vous êtes maintenant prêt à modéliser.

Puisque nous sommes également partenaires de Artec Studio, nous utilisons régulièrement leur scanners pour numériser nos pièces. Les scanners Artec ont déjà leur propre logiciel de numérisation et de traitement des passes. Le nettoyage est donc déjà complété lorsque nous intégrons le maillage résultant dans Design X.

Vous avez maintenant un maillage propre. Grâce à Design X. Vous pouvez maintenant reconstruire les surfaces, les esquisses et les fonctions qui pilotent la conception paramétrique d’une pièce.

Le logiciel permet d’interprèter l’intention du concepteur original et propose des outils pour déconstruire l’anatomie de la pièce scannée. Il permet d’identifier les caractéristiques essentielles de la conception (plans, axes de perçage, symétries, etc.) afin de générer des esquisses concordantes et d’initier la modélisation paramétrique.

Un des outils les plus intéressant de Design X est le ‘’Mesh Sketch’’. Cet outil permet d’analyser la silhouette d’un mesh et de générer des esquisses en faisant une moyenne des données numérisées.

L’outil Mesh Sketch permet de détecter les caractéristiques clés d’une esquisse en ignorant les anomalies futiles. Design X est donc capable de reconnaître ce qui aurait du être une ligne, un arc, un cercle, etc…

Ensuite, c’est à l’utilisateur d’idéaliser la conception. Dans l’exemple illustré ci-haut, on peut présumer que le concepteur original ne souhaitait pas usiner un perçage à 21,8703mm de diamètre. C’est pourquoi nous allons nous permettre d’arrondir la cote à une valeur cohérente.

Un scan produit généralement un maillage composé de milliers, parfois de millions, de petites facettes triangulaires. Ce type de fichier est excellent pour représenter la surface mesurée, mais il ne constitue pas un modèle CAO facile à modifier.

Une face qui devrait être parfaitement plane reste découpée en triangles. Les zones difficiles à numériser peuvent contenir du bruit, des trous ou des irrégularités. Ce maillage ne peut donc pas être utilisé pour l’usinage, le moulage, etc… Par contre, lorsqu’on scanne des modèles qui ne sont pas destinés à être paramétrisés mais plutôt à être reproduit tels quels, un maillage nettoyé et fermé (watertight) est tout à fait suffisant. Des objets à géométrie complexes (matières organiques, textiles, sculptées, etc…) sont parfois scanner dans l’unique but d’être imprimés par la suite.

Le modèle illustré ci-dessous, est un bon exemple. Ce scan de soulier, fourni par notre partenaire Artec Studio, est un bon exemple de modèle qui serait difficile à paramétrisé. On peut toutefois se servir du scan à titre de référence. Dans ce cas, la rétro-ingénierie n’est pas nécessaire.

L’analyse de déviation compare le modèle CAO reconstruit au maillage issu du scan. Les couleurs affichées indiquent l’écart entre les deux. Le niveau de tolérance dépend de l’application : les exigences d’une pièce destinée à l’aérospatiale ne sont pas les mêmes que celles d’un produit de consommation ou d’un composant de moule.

Illustré en ordre dans l’exemple ci-dessus : le modèle maillé, le modèle paramétrique et le résultat de l’analyse de déviation. Sur ce dernier, les zones vertes représentent les zones qui se trouvent dans la tolérance limite définie (+/- 0,005 »). À l’extérieur de cette tolérance, on a indiqué au logiciel de nous affichées les zones trop à l’écart en dégradés de couleurs (+/- 0,01 »). Notre objectif ici n’était pas de reproduire le modèle tel quel, mais plutôt de s’assurer que les zones critiques (les axes), correspondaient au modèle scanné.

À mon avis, il est beaucoup plus facile de se concentrer sur les zones à tolérances élevées, modéliser un forme générale dans Design X, pour ensuite peaufiner la modélisation dans SOLIDWORKS, lorsqu’on sait que les zones critiques sont dans les tolérances.

Geomagic Design X est notamment utilisé dans les secteurs suivants :

• Outillages et moulages : Reconstruction ou modification de composants de moule.

• Automobile et sports mécaniques : Numérisation de pièces existantes pour les adapter, les optimiser ou en créer des variantes.

• Aérospatiale et défense : contrôle de formes complexes et respect de tolérances exigeantes.

• Médical : conception de prothèses et d’appareils personnalisés à partir d’anatomies numérisées.

• Produits de consommation : Reproduction, ajustement ou amélioration de produits existants.

Que ce soit pour reproduire une pièce dont les plans n’existent plus, modifier un composant existant ou concevoir une nouvelle pièce, Geomagic Design X transforme vos données de numérisation 3D en modèles CAO paramétriques, précis et modifiables.

Grâce à son intégration avec SOLIDWORKS, vous pouvez aller au-delà de la simple reproduction et adapter vos conceptions à vos besoins, tout en conservant le contrôle sur les dimensions et les tolérances critiques.

Vous avez un projet de rétro-ingénierie en tête? Contactez nos experts pour trouver les bons outils et pour intégrer Geomagic Design X à votre processus de conception.