Groupe E

 

 

 

 

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2017/2018

    

 

POJET PL2 : CleverCase 






 

DAUDE Julia

BOURQUIN Clément

JONAK Erwan


             I) LE PRODUIT

1) Mise en situation :

Durant la deuxième année à l’INSA de Strasbourg nous avons un projet “maquette” à réaliser lorsque nous sommes en lanière industrie.

La thématique est de concevoir un objet innovant, en proposant des idées d'amélioration, ou d'intégration de fonction, puis de réaliser un prototype par les techniques du prototypage rapide.

Qui n’a jamais été confronté à la situation de retourner l'ensemble de son sac pour trouver ses écouteurs ?

 

2) Le produit et son marché :

Il existe actuellement quelques produits pensés dans le même objectif :

 

a) Etui du designer Coréen Yoori Koo   :                                                                           c) Coque range-carte :

                             une-coque-elastique-pour-iphone-4-pour-ranger-ses-accessoires-3458849.jpg                                                                                      coque-iphone-6-damda-slide-porte-carte.jpg
 

b) Coque silicone vache :

                 coque-silicone-vache-jaune-avec-porte-ecouteur.jpg

3) Limites de l’étude

Nous décidons de mettre au point un système similaire, en proposant une amélioration et en intégrant une autre fonction, à savoir ranger des petits objets à l'intérieur de la coque, afin de rendre plus simple le quotidien de l’utilisateur.

 

           II) EXPRESSION FONCTIONNELLE DU BESOIN

1) Enoncé du besoin :

2) Validation du besoin :

Pourquoi le besoin existe-t-il ?

  • Ranger ses écouteurs 

  • Ranger différents objets : monnaie, prservatifs, tampons, 

  • Répondre à la demande.

  • Rendre plus accessibles des objets utiles au quotidien

                  comparatif-dimensions-iphone6-6s.jpg

 

Pour qui ou pour quoi le besoin existe-t-il ?

  • Pour tout utilisateur de téléphone

  • Pour répondre à un besoin

  • Pour un projet s’inscrivant dans le programme d’étude en PL2

 

Quels sont les risques d'évolution ou de disparition ?

  • Risque de tomber en désuétude

 

3) Enoncé des fonctions de service :



Caractérisation des fonctions de services :

FP1 : Être capable de s’adapter à un téléphone

FC4 : Minimiser l’impact environnemental

FC1 : Résister au milieu environnant

FC5 : Etre esthétique

FC2 : Ne pas être dangereux

FC6 : Répondre aux normes

FC3 : Etre simple d’utilisation

FC7 : Etre pertinent financièrement

 

 

Signification des classes de flexibilité :

F0 ➔impératif ; F1 ➔peu négociable ; F2 ➔négociable ; F3 ➔très négociable.

 

FP1 : Être capable de s’adapter à un téléphone

Critères

Niveaux de critères

Flexibilités

Avoir les bonnes dimensions

Aucun

F0

Ne pas abîmer le produit

Aucun

F0

Laisser les boutons accessible

On doit pouvoir accéder aux commandes

F1

 

 

FC1 :   Résister au milieu environnant

Critères

Niveaux de critères

Flexibilités

Résistance à la pluie

Aucune

F1

Résistance à la durée

3 ans de vie

minimum

Température d’utilisation

[-20 ; 60]°c

F2

Résistance aux UV

 

F1

Résistance aux chocs

Matériaux résistant aux chocs

F2

 

 

FC2 : Ne pas être dangereux

Critères

Niveaux de critères

Flexibilités

Ne pas blesser l’utilisateur

Dans la limite de l’utilisation produit

F0

 

FC3 : Etre simple d’utilisation

Critères

Niveau de critères

Flexibilités

Prise en main

Ergonomique

F2

Dimension

138,1 x 67 x 6,9 mm

F0

Utilisation de la coque

Le plus intuitif possible

F1

Dispositif léger

10% de la masse du téléphone (10g)

+/-10gr

Transportable

Pas trop encombrant

F2

 

FC4 : Limiter l’impact environnemental

Critères

Niveaux de critères

Flexibilités

Matériaux recyclable

80%

Minimum

Impact écologique

1kg de CO2 pour la fabrication

maximum

 

FC5 : Etre esthétique

Critères

Niveau de critères

Flexibilités

Forme   

Formes usuels pour une coque

F2

Couleur

Harmonieuse

F1

Design

Innovant

F2

 

FC6 : Respecter les normes en vigueur

Critères

Niveau de critères

Flexibilités

Respect des normes de mise en sécurité

Protection du téléphone à 1 mètre

F0

 

FC7 : Etre pertinent financièrement

Critères

Niveau de critères

Flexibilités

Être viable

<1€/pièce

F0

 

            III) ARCHITECTURE DU PRODUIT :

Coque

Ouverture appareil photo

Première boîte de rangement (prévue pour écouteurs)   

Deuxième boîte de rangement



           IV) CONCEPTION CREO :

Dans un premier temps, pour réaliser notre maquette, nous avons décidé de nous appuyer sur une coque de téléphone existante. Nous avons choisi un modèle très répendu sur le marché l’Iphone 6 et 6S (taille identique). Afin de pouvoir travailler sur cette coque, nous avons dû ajouter une plaque très fine, pour fixer les rails (voir ci-dessous).

Les rails que nous avons fixés serviront ensuite pour réaliser une liaison glissère avec les boîtes de rangement que nous fabriqueront.

 

Lors de la conception des boîtes de rangement, nous avons reproduit la forme complémentaire des rails. De plus, nous avons ajouté un peu de jeu pour faciliter l’assemblage, car nous savons que l’utilisation d’une imprimante 3D, n’est pas d’une précision sans faille. Lors de notre réflexion, nous avons choisi de fabriquer deux boîtes de rangement amovibles à fixer sur notre coque. Leurs dimensions n’étaient pas tout à fait identiques. En effet, pour la boîte supérieure, la longueur est un peu plus faible, et les arrondies des angles supérieurs sont moins importants que pour la boîte inférieure. La taille du tiroir de rangment supérieur correspond à l’espace nécessaire pour ranger des écouteurs. Ses arrondis sont moins important que pour le tiroir inférieur car ils servent juste à éviter la présence d’angles vifs, alors que pour la boîte du bas, les arrondis sont plus grand pour être plus en adéquation avec la forme de la coque.  Pour les deux éléments de rangement, nous avons ajouté une butée qui correspond aux dimensions des rails. Au niveau de l’épaisseur nous avons choisi de mettre 1,5 mm de matière afin d’avoir quelque chose de rigide mais néanmoins déformable. Ainsi, notre choix de matériaux s’est arrêté sur l’ABS, qui reste résistant aux petits chocs et qui garde une déformabilité avec une épasseur faible. Nous obtenons donc deux boîtes légérement différentes comme ci-dessous.

                                                                         

                                    boîte inférieure                                                      boîte supérieure

 

 

 

           V) FABRICATION :

Pour réaliser nos prototypes, nous n’avons pas utilisés l'Ultimaker, car nos géométrie ne le permettaient pas. En effet nous avions besoins de créer du support supplémentaire sur toute la longueur de la coque, rendant la maquette inutilisable.

Pour Imprimer les parties de la maquette, nous avons utilisé la FORTUS 250mc. Pouvant déposer un support pendant l’impression. De plus cette imprimante est beaucoup plus précise de part les bonnes conditions d’impression qu’elle mets en place (hygrométrie, pression et température contrôlées) nos glissières nécessitant une bonne précision.

 

           VI) ANALYSE ET CRITIQUE DU PROTOTYPE :

Lors de la conception CREO, nous avons tenté de prévoir les « défauts », comme les surplus de matière que la machine pouvait générer.

Nous avons imprimé les 3 pièces composants notre projet, puis disposé ces dernières dans un bac permettant de retirer toute la matière ayant servi de support à la matière ABS. Lors de la vérification de l’assemblage et du fonctionnement de nos deux liaisons glissières (le long des rails) nous avons tout de même constaté un défaut. En effet, il n’était pas encore possible à ce stade de rendre l’assemblage fonctionnel. Le défaut à rectifier étant faible, nous avons utilisé une meuleuse pour ajuster nos deux liaisons glissières plutôt que d’imprimer à nouveau 3 pièces.

Au-delà de ce petit détail rectifié, la dimension de la coque recouvrant le dos du téléphone est correcte, en effet il est possible de la mettre sur un téléphone (IPhone 6 ou 6S).

De plus, l’épaisseur de la coque est comme souhaitée, c’est-à-dire plutôt rigide mais avec des parois tout de même légèrement déformable. Cette petite déformation possible lui permet d’augmenter sa résistance à certains chocs légers.

De même, dans la coque supérieure, les écouteurs (Apple) rentrent dans un espace réduit au minimum et pouvant être utilisé pour d’autre petit objet. 

Dans l’optique de mettre ce produit sur le marché, une variante peut être imaginée. Les deux rangements se glissant sur la coque, peuvent être unis pour créer une seule boite de rangement de taille plus grande, permettant d’accueillir des objets de plus grandes tailles tel que des cartes par exemple. 

 

          VII) INDUSTRIALISATION :

Pour produire notre pièce plastique en grande série, on a le choix avec tous les differents types d'obtention des produits plastiques :

Le thermoformage, l’injection, l’injection soufflage, l’extrusion, l’extrusion gonflage, l’extrusion soufflage, lexpansion moulage.

Cependant le choix du procédé d’obtention se fait sur plusieurs critères, tel que le matériau, la forme de la pièce ainsi que le type de série.

Il existe essentiellement trois types de matériaux utilisés dans les cas de fabrication de protection pour téléphone. Ce sont des plastiques durs, mous et hybrides.

Les coques dures sont conçues en polycarbonate, en polyuréthane dur ou en polypropylène.

Les coques souple sont fabriqués en polyuréthane ordinaire ou en polyuréthane thermoplastique.

Enfin, les boîtiers en plastique hybride sont fabriqués à partir d'une combinaison de composés précités.

On choisira une coque souple afin de répondre au mieux au cahier des charges en terme de résistance aux chocs. Nous opterions pour le silicone qui est une forme de caoutchouc synthétique qui est utilisé dans une large gamme de produits, son élasticité et ses propriétés d'amortissement sont très appropriée à ce type de produit

En ce qui concerne le procédé d’obtention de produits en matériau souple il nous reste deux type de processus possible.

  • Le processus d’injection: coques en plastique fabriqués à l’aide d’une presse à injection avec des moules élaborés sur mesure.
  • Le processus moulage : Le processus de fabrication du silicone est très similaire au premier, mais il est fabriqué avec une machine différente. Une machine de moulage par compression fonctionne en forçant le silicone souple à prendre des formes souhaitées. Une fois le silicone nouvellement formé on peut retirer la coque du moule, elle peut alors être découpée, peinte, emballée et expédiée.

Ce procédé est plus lent que le premier et dans une optique de production en grande série l’injection sera préférable.

 

 

 

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