Conception d’une pièce pour imprimante 3D

1. Butée de vérin SOMFY cassée : présentation de la pièce et analyse du problème de conception.

Voici une illustration d’un travail de re-conception d’une pièce, avec pour objectif une fabrication par impression 3D. Il s’agit d’une butée de vérin de portail électrique d’un fabricant de portails battants bien connu : SOMFY. Références Axovia ou SGS Essential

Mon client s’était renseigné auprès du constructeur et fut confronté à l’impossibilité de commander une pièce de remplacement.
La seule solution qu’on lui proposa fut (évidemment) de commander le bloc vérin complet à un tarif proche des 200 €, alors qu’il est possible de remplacer la pièce cassée en démontant le vérin.

Voici un commentaire client parmi tant d’autres :
” Cela fait 10 ans qu’ils sont installés (j’en ai 4 en tout) et cela fonctionne tout les jours correctement, le seul reproche c’est de ne pas mettre dans votre catalogue de pièces détachées les deux butées noires qui arrêtent la course des vantaux en position ouverte, de ce fait je suis obligé de racheté un vérin complet, alors que tous les jours on nous dit qu’il faut réparer les objets, c’est dommage “

https://boutique.somfy.fr/moteur-de-remplacement-pour-sgs-400.html

Il décida donc de la réaliser par ses propres moyens. Il me contacta pour modéliser et améliorer la résistance de la pièce plastique pour éviter qu’elle ne casse de nouveau. L’idée étant de la faire réaliser en impression 3D, pour un coût tout à fait raisonnable. On évite ainsi d’avoir à jeter toute une partie du système encore fonctionnelle !

C’est le genre de petit travail que j’aime bien faire : analyser la pièce existante et détecter les anomalies qui ont amené à la casse.

2. Re-conception de la pièce pour pouvoir l’imprimer en 3D

On remarquera les zones de rupture sur la partie supérieur de la pièce, indiquées par des flèches rouges.

À chaque fois que nous avons une rupture, cela correspond à une zone de faiblesse structurelle. Les évidements réalisés sur cette pièce (pour un choix de gain de matière ou pour des fonctions techniques) sont sujets à des concentrations de contraintes, amenant des amorces de rupture.

Le fabricant semblait au courant du problème puisqu’il renforçait son système en doublant le nombre de butées, c’est à dire en mettant deux, côte à côte.

3. Modélisation de la pièce sous SOLIDWORKS

Le schéma ci-dessous simplifié nous montre la position de la butée face au vérin.
Les deux vis (visibles sur la photo de présentation) servent à fixer la butée sur une rainure du tube en aluminium, pour régler le portail en position ouverte.

L’objectif de cette étude était de rendre la nouvelle butée plus résistante à la force du vérin et plus efficace dans sa fonction « d’arrêt de course », nous avons donc supprimé au maximum les évidements de matière, et doublé les vis d’arrêt.

Il faudra cependant faire attention à la réalisation de la pièce en impression 3D. Cette pièce sera soumise à des efforts importants. Il y aura donc des paramètres à ne pas négliger lors de l’impression 3D d’une pièce plastique : le choix de la matière (PLA, ABS, PETG…), le sens d’impression (couches horizontales, verticales ou latérales) et la qualité de l’imprimante 3D.

4. Comment réparer une butée de vérin SOMFY ?

Si votre butée de vérin Somfy est cassée, voici quelques étapes que vous pouvez suivre pour remplacer la butée de vérin :

1. Tout d’abord, procurez-vous une nouvelle butée de vérin Somfy qui convient à votre modèle spécifique de vérin.
2. Éteignez l’alimentation électrique de votre installation de volets roulants pour éviter tout risque de choc électrique.
3. Retirez le couvercle du coffre de votre volet roulant pour accéder au vérin.
4. Détachez la butée de vérin cassée en la tirant ou en la tournant dans le sens antihoraire.
5. Placez la nouvelle butée de vérin sur le vérin en la tournant dans le sens horaire jusqu’à ce qu’elle soit bien fixée.
6. Remettez le couvercle du coffre en place.
7. Allumez l’alimentation électrique et testez le volet roulant pour vous assurer que la butée de vérin fonctionne correctement.