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Substance by Adobe & 4D_Additive Texture 3D Prints pour l'industrie
Depuis ses premiers pas, l'impression 3D a fait du chemin. De l'expérimental à l'existentialiste, l'impression 3D a commencé à prendre sa place en tant qu'acteur majeur dans le monde du design industriel.
Il peut être surprenant de voir la quantité de produits fabriqués aujourd'hui en fabrication additive. Les avantages ne sont pas négligeables : des pièces parfaitement adaptées et générées rapidement permettent aux designers de concevoir de nouveaux produits à bas prix.
La tendance ne se limite pas aux premiers adeptes, mais s'étend aux leaders de l'industrie. Elle a même des applications dans le domaine de la santé - vous pouvez, par exemple, obtenir un moulage parfaitement adapté à votre corps ; Adidas 3D imprime sa semelle intermédiaire Alphaedge. Elle est également utilisée dans la conception des transports : Airbus utilise la fabrication additive pour des panneaux entiers de l'A320.
Ces développements en matière de fabrication ont été des préoccupations majeures pour les clients de l'équipe Substance, et nous avons commencé à constater une augmentation exponentielle du nombre de demandes concernant l'impression 3D. À l'inverse, l'équipe de CoreTechnologie s'est trouvée dans la situation inverse : elle avait une grande expertise dans la fabrication d'additifs, mais une connaissance limitée de la texturation - et, là encore, elle avait de nombreux clients qui avaient des questions.
L'équipe Substance avait depuis longtemps l'intention de travailler sur un flux de travail numérique-physique. Heureusement, Substance et CoreTechnologie avaient toutes deux des équipes situées à Lyon, ce qui a permis de se rencontrer facilement et de réfléchir aux synergies possibles.
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Premier contact
Aujourd'hui, pour imprimer quelque chose en 3D, les étapes sont les suivantes : créer un modèle. Préparez le modèle pour l'impression. Imprimer. Profitez-en.
L'étape de préparation peut être assez complexe, comme le souligne Geoffrey Rosin, artiste technique substance (textures) : "La production pour l'impression 3D nécessite de fortes contraintes en termes de topologie : elle doit être à la fois la plus continue et la plus étanche possible (étanche à l'eau). Le moindre trou dans les objets crée une incertitude dans le résultat imprimé".
Si vos données à imprimer proviennent d'un logiciel de CAO (tel que Solidworks ou CATIA), vous pouvez utiliser 4D_Additive pour préparer vos données pour la machine d'impression 3D de votre choix. La société qui a créé 4D_Additive s'appelle CoreTechnologie et, bien que son siège social soit en Allemagne, elle réalise l'essentiel de son développement en France.
Ainsi, lors de cette première réunion à Lyon, l'équipe de 4D_Additive, constatant que les entreprises avaient tendance à demander de plus en plus de capacités de personnalisation pour leurs impressions 3D, s'est associée à l'équipe Substance pour trouver un moyen d'intégrer des informations de texture dans les fichiers d'impression... et finalement d'imprimer une forme avec des textures.
Gauthier Wahu, directeur général et technique de CoreTechnologie France, a fait partie de l'équipe qui a dirigé l'intégration de Substance dans 4D_Additive. Il avait déjà une idée de l'endroit où cette coentreprise pourrait trouver ses applications dans la vie réelle : "La plupart de nos clients potentiels pour cette application travaillent dans l'industrie automobile. La demande de personnalisation de l'intérieur des voitures est énorme, et l'impression 3D est la bonne réponse".
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Une solution prête à l'emploi
Séduits par la possibilité de créer des pièces uniques à un prix raisonnable, les clients proviennent de secteurs très variés. L'industrie automobile est cependant la cible initiale : "Nous ciblons l'automobile, l'aérospatiale et, d'une manière générale, tous les secteurs qui tirent profit d'une conception-signature et d'une expérience client. Lorsque les clients veulent des produits à leur image, la personnalisation devient la norme". Lorsque tout est réuni, données CAO + préparation + texture offre une solution prête à l'impression, qui vous emmène en quelques étapes du concept initial à la prise en main de la pièce.
C'est dans cet esprit que l'équipe a commencé à travailler sur une validation de principe.
"L'idée", explique Geoffrey, "est de pouvoir modifier un modèle 3D pour y ajouter une texture de surface, une granularité particulière. En pratique, cela signifie déformer précisément la surface dans une zone du modèle pour recréer la granularité d'un matériau comme le cuir, par exemple, ou pour produire un effet visuel en répétant des motifs géométriques".
Pour Gauthier de CoreTechnologie, la préparation du projet a été étonnamment rapide et sans douleur : "Nous avons fourni les données de test provenant de nos clients. L'additif 4D_A a été utilisé pour générer un maillage propre qui a été importé dans les outils de Substance". L'outil de choix, ici, était Substance Designer, le logiciel de création de matériel procédural de la suite Substance.
Geoffrey Rosin était le Substance artist chargé de texturer les parties proposées à l'aide de Substance Designer. "Pour appliquer un matériau simple, les utilisateurs peuvent aller sur Substance Source, télécharger le fichier .sbsar du matériau qui les intéresse, puis faire glisser le fichier dans le graphique du projet Substance Designer, afin de le voir appliqué à l'objet.
L'équipe a continué à explorer, en appliquant différents matériaux Substance aux modèles de test. Les matériaux ont été modifiés pour produire le grain réel et la texture 3D sur la zone choisie. Et comme le dit Geoffrey, "si des motifs n'existent pas dans le matériau de la substance, il est toujours possible d'en combiner un ou plusieurs dans le matériau de base".
En fin de compte, l'équipe avait en tête un type de résultat très spécifique - qui correspondrait aux intérêts des clients potentiels : il devait être hyperréaliste, qualitatif et personnalisable.
Une fois les textures appliquées à la satisfaction de tous, les modèles modifiés ont été réintégrés dans 4D_Additive afin de finaliser la préparation de l'impression 3D : il était temps de soigner le maillage et de le placer sur le plateau d'impression.
Une HP Jet Fusion 4200 a imprimé les parties physiques et, comme le dit Gauthier, "c'était purement génial ! Parce que lorsque les choses passent du numérique au physique, il y a une sorte de magie qui se produit lorsque nous pouvons tenir dans nos mains l'objet que nous avons conceptualisé, et qu'il ressemble exactement au dessin.
La validation de principe était faite. Elle a fonctionné. Elle avait l'air bien. L'équipe de CoreTechnologie a pris plusieurs échantillons dans ses bagages et les a apportés à Formnext 2018. L'événement le plus important pour la fabrication d'additifs devait être le meilleur endroit pour amener ce prototype aux clients.
L'équipe a recueilli des informations en retour - et s'est remise au travail.
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La maturation d'une intégration
Forte de ce premier succès, l'équipe Substance a donné accès au SDK de Substance aux développeurs de CoreTechnologie. L'objectif était de "donner un accès facile aux textures aux non-spécialistes", explique Gauthier. Cela a permis de franchir les étapes suivantes du développement : "peu de fonctions complexes, des actions minimales et beaucoup d'interactions".
L'utilisateur final ne serait pas un expert en textures, mais voudrait idéalement explorer les possibilités étendues de textures pour la personnalisation des produits. Par exemple, après avoir vu l'attrait des matériaux Substance via une présélection de matériaux par défaut dans 4D_Additive, un expert en impression 3D pourrait hésiter à essayer de créer des textures originales dans Substance Designer ; il pourrait plutôt préférer télécharger des textures prédéfinies.
Grégoire Lemasson, développeur pour 4D_Additive, remarque : "Les clients n'étant pas nécessairement des designers, l'idée était de leur offrir la possibilité de jouer avec des textures préexistantes disponibles dans Substance Source". En effet, la grande collection, continuellement mise à jour de matériaux permet une grande liberté de personnalisation et un large choix de possibilités.
Quiconque souhaite aller plus loin peut obtenir un contrôle absolu dans le Substance Designer : tout est permis dans l'outil Substance : la géométrie, le détail, le contrôle des paramètres, et bien plus encore.
Ensuite, l'intégration des paramètres dans 4D_Additive permet aux utilisateurs de visualiser les variations en temps réel sur l'objet". "Cela permet vraiment à l'utilisateur de jouer avec les différents rendus et de voir rapidement l'effet sur son objet".
