Vous aider dans la sélection d'une matière

Définir la matière qui sera le plus en adéquation avec la pièce produite peut souvent être un vrai casse-tête. Qu’il s’agisse de trouver une alternative pour résoudre une urgence d’approvisionnement matière, d’identifier une alternative à une matière vierge dans une démarche environnementale, ou simplement d’explorer les options pour répondre à de nouvelles demandes de production, la démarche sera sensiblement la même.

Puis-je répondre aux exigences de ce nouveau marché ? Les prix matières ont évolué, puis-je trouver une solution moins chère ? Est-il possible d’alléger davantage ma pièce ? Mon fournisseur ne peut plus me livrer, puis-je trouver une autre source d’approvisionnement ? Mon matériau est-il biocompatible ?

Ces questionnements vous font très certainement écho, ce sont des enjeux fréquents qui guident la sélection d’une matière. A ces enjeux, viennent s’ajouter de multiples défis liés au multi sourcing de matériaux. En voici quelques exemples :

• Un changement dans l’urgence est difficile à planifier
• Je ne sais pas où trouver les informations nécessaires
• Je dois prendre en compte tant de critères différents
• Comment justifier mon choix pour mon management ?
• Puis-je garantir le minimum de risques lors de ce changement ?

Le pôle Performance Industrielle de VIA Industries dispose d’une forte expertise sur l’étude de choix matières et peut vous accompagner avec une recherche sur mesure. Mais avant toute chose, il vous faut établir un cahier des charges précis, sur lequel nos experts pourront s’appuyer pour la recherche de matières innovantes.

1/ Transposer la recherche dans un cahier des charges détaillé

Le processus de sélection vise à faire correspondre au mieux les attributs requis par la conception avec ceux des matériaux et des procédés en gardant à l’esprit que ces derniers doivent être compatibles. La première tâche est la transposition : convertir les exigences de la conception en un précepte pour la sélection d’un matériau en tant que fonctions, contraintes, objectifs et variables libres.

Cette étape consiste à identifier d’un côté les contraintes que la matière doit satisfaire et à établir un cahier des charges listant les propriétés attendues :

• mécaniques (rigidité, élongation,  tenue aux chocs, dureté…)
• thermiques (température de service, conductivité…)
• électriques (résistivité, conductivité…)
• optiques (transparence)
• respect de normes (feu, alimentarité, biocompatibilité…)
• durabilité (tenue aux UV, tenue chimique, stress-cracking)
• couleurs, aspect et traitements de surface appliqués

Lors de la conception, le concepteur doit ensuite avoir un ou plusieurs objectifs en ligne de mire :  minimiser le coût, la masse, l’impact environnemental, ou maximiser la tenue mécanique par exemple.

Il est important de clarifier la distinction entre contrainte et objectif. Une contrainte est une condition à remplir impérativement, généralement exprimée comme une valeur limite sur un attribut du matériau ou du procédé. Un objectif est une quantité pour laquelle un extremum est recherché.

Enfin, il s’agit de définir les variables libres : quels paramètres le concepteur est-il libre de modifier ? Cela peut être par exemple une variable géométrique, telle que l’épaisseur de la pièce.

2/ Recherche et identification de solutions matières innovantes

Une fois votre cahier des charges bien défini, c’est à l’étape de recherche que le pôle Performance Industrielle vous accompagne en s’appuyant à la fois sur notre base de données de démonstrateurs matières et procédés Gems, sur un réseau de fabricants matières, sur des outils de sélection et sur des bases de données complémentaires qui rassemblent plus de 100 000 références matières.

Par exemple, dans le cadre d’une recherche d’alternative au PA66 dans un contexte de rupture d’approvisionnement, il faut impérativement prendre en compte les contraintes et objectifs de la pièce finale, en repartant du point de départ : le cahier des charges. Si la pièce est amenée à être sollicitée mécaniquement, les critères à étudier seront la rigidité, la tenue en flexion, la tenue aux chocs et la stabilité dimensionnelle, entre autres. Nos experts génèrent plusieurs comparatifs sur Granta Selector, pour évaluer différentes variables. Le rapport entre les propriétés mécaniques et le coût par unité de volume peut être une solution pour déterminer la matière la plus avantageuse à performances équivalentes. Nous étudions aussi les contraintes inhérentes aux matières envisagées et à l’adaptation du procédé de transformation.

3/ Réalisation d’un rapport complet regroupant l’ensemble des données collectées

Enfin, notre accompagnement se matérialise par la remise d’un rapport référençant les meilleurs candidats matières et l’ensemble des données techniques justifiant leur intérêt (fiches techniques, fiches sécurité…), ainsi que les coordonnées des fournisseurs potentiels. Pour compléter la démarche, des recommandations relatives à la transformation des matières identifiées sont également transmises dans ce rapport, afin de vous donner toutes les clés pour votre choix final.

Notre expertise Matières