Une solution de texturation laser pour donner libre cours à sa créativité

Durabilité, fonctionnalité et liberté créatrice sont au cœur du design industriel, et c’est exactement ce qu’offre la nouvelle solution de texturation laser AgieCharmilles Laser série S entièrement numérique de GF Machining ­Solutions, sur laquelle de nombreux concepteurs industriels ont déjà jeté leur dévolu. C’est l’assurance d’une qualité irréprochable, une liberté de conception totale, à un coût raisonnable et pour des usinages d’une efficacité encore inédite.

Stojan+Voumard, une agence de création et de design installée à Genève, vient de confirmer que la Laser série S à cinq axes est « bel et bien un atout indispensable pour les concepteurs industriels ». Dans le cadre de ses recherches en collaboration avec GF Machining Solutions, le concepteur en chef et directeur de l’équipe d’imagerie informatisée de Stojan+Voumard, Guido Lanari, a spécialement mis au point un produit de type conceptuel pour mettre cette machine à l’épreuve. Au fil de son parcours professionnel, celui-ci a déjà eu l’occasion de travailler sur des produits pour Bulgari, Rolex Baselworld, SIG ou encore KitchenAid. « Je considère que le design industriel allie à la fois l’art et la technique, confie-t-il. Nous devons connaître les processus de production et les termes techniques par cœur, bien sûr, mais nous devons aussi veiller à rester sensibles à l’esthétique, à l’expérience de l’utilisateur et à la communication, sous tous ses aspects ».

Les défis des méthodes conventionnelles

Les résultats des nouveaux produits sur le marché le montrent : l’innovation améliore les ventes. Parallèlement, les technologies de texturation existantes, comme la gravure chimique, limitent les concepteurs dans leur travail (le rendu de surface n’étant pas toujours exactement celui espéré), et sont loin de contribuer à l’élan écologique actuel. Historiquement, la texturation laser faisait grimper le prix des pièces produites. Aujourd’hui, la Laser série S vient changer la donne : son efficacité rend cette technologie plus abordable.

La gravure chimique est longtemps restée la méthode de prédilection pour la création de pièces et d’outils de valeur, comme les moules à injection. L’emploi de substances corrosives (les acides) et le travail couche par couche, en masquant certaines zones de la pièce, la rendaient laborieuse et dangereuse. Sans oublier que ce procédé est forcément manuel, ce qui implique donc de mobiliser des opérateurs à plein temps et multiplie le risque d’erreurs. En outre, la réaction chimique est toujours délicate à contrôler, et il est difficile d’appliquer correctement et uniformément le motif pour atteindre la répétabilité voulue. Avec cette technologie, les utilisateurs devaient accepter une marge d’erreur. En même temps, les technologies émergentes restent des processus lents et n’offrent qu’une qualité de finition toute relative par rapport aux attentes des concepteurs et des clients.

Test de la texturation laser

Pour mettre sa Laser série S à l’épreuve, GF Machining Solutions a lancé un défi à Guido Lanari : concevoir un produit qui intégrerait toute une variété de caractéristiques de surface complexes. Guido a donc créé un oiseau aux lignes modernes de 120 x 120 x 110 mm. Sa réalisation impliquait de franchir de nombreux obstacles techniques : une contre-dépouille de 30º allant de l’avant et s’étendant jusqu’au-dessous et à l’intérieur de la pièce, des surfaces à deux courbes, et des transitions lisses entre des géométries très élaborées, et donc extrêmement difficiles à matérialiser.

Cet oiseau a tout d’abord été ébauché dans un cube d’aluminium de 150 mm à l’aide du centre d’usinage ultra rapide Mikron MILL X 600 de GF Machining Solutions. Il était essentiel de choisir la bonne stratégie d’usinage et de penser l’ordre des opérations bien en amont pour répondre aux exigences de ­Guido  : un état de surface de ra 0,2 µm sans aucune marque.

La texturation laser, pour une finition irréprochable

L’opération de finition a été réalisée sur une AgieCharmilles Laser série S 1000 U. La précision et la qualité d’orientation du point focal (scan 3D à très haute vitesse) de la machine lui ont permis de suivre très fidèlement au laser la surface, limitant ainsi le temps de fabrication et supprimant les écarts potentiels de qualité de finition.

Les défis relevés par la Laser série S n’étaient pas des moindres, s’agissant aussi bien des conditions d’usinage que de la complexité des formes géométriques, comme cette texture en nid d’abeilles voulue par Guido, ainsi que la contre-dépouille à 30º et un intérieur d’aspect sablé. Toutes les spécificités de cet oiseau n’auraient pu voir le jour sans le logiciel GF Laser dédié, le plus puissant du marché. Cette solution numérique permet de contrôler très précisément le travail de préparation afin que les concepteurs puissent reproduire fidèlement leurs concepts. De l’UV mapping pour l’application des textures à la simulation 3D pour une reproduction parfaite, le résultat est conforme aux attentes.

Au total, Guido a incorporé trois textures différentes à son design, en commençant par une géométrie complexe en nid d’abeilles, ainsi que des motifs à la fois géométriques et organiques, et un aspect intérieur sablé, obtenu par bombardement laser.

Les motifs géométriques sont de plus en plus plébiscités par l’industrie du fait de l’image de modernité et d’innovation qu’ils transmettent. D’un point de vue pratique, ces grains ne sont toutefois pas faciles à obtenir : le moindre écart dans le processus de mappage sautera aux yeux du client. C’est ce dilemme que GF ­Machining Solutions a su résoudre avec sa technologie de texturation laser. Elle seule peut gérer un tel niveau de complexité et permettre de tirer pleinement profit des possibilités modernes de la conception (CAD) et de la fabrication assistées par ordinateur (CAM). Ces caractéristiques participent également au caractère unique de la Laser série S en matière de performances et de qualité d’exécution.

Autre tendance actuelle : le mat. Les concepteurs d’aujourd’hui en sont friands de par le toucher particulier que cette finition procure. Autrefois, une surface mate ne pouvait s’obtenir que par sablage ou gravure chimique (deux méthodes manuelles non dénuées de risques et d’erreurs), ou encore par électro-érosion (EDM) et enfonçage, un procédé difficilement applicable à de grandes surfaces en 3D. La Laser série S balaie toutes ces difficultés : elle réalise des sablages parfaits en termes d’homogénéité et de position du grain, même sur les formes tridimensionnelles les plus complexes.

EQUIP’PROD  •  N° 109 avril 2019