Problématique : Comment Geomagic Freeform Plus permet de reproduire et optimiser une pièce technique sur mesure ?
Dans de nombreux secteurs industriels, la performance repose sur un élément clé : la capacité à transformer une pièce artisanale ou sur-mesure en un modèle numérique exploitable, optimisé et reproductible.
C’est exactement le défi qui a été relevé dans le cadre d’un projet de reproduction de gants techniques utilisés en course en fauteuil roulant. Derrière ce cas concret se cache une problématique universelle en ingénierie : comment numériser une pièce complexe, l’améliorer et la rendre industrialisable sans perdre sa précision ni ses qualités fonctionnelles ?
Grâce à un workflow combinant scan 3D haute précision, modélisation hybride avec Geomagic Freeform Plus et fabrication additive industrielle, l’équipe projet a pu transformer un objet artisanal en un produit numérique maîtrisé.
Un enjeu industriel avant tout : préserver et optimiser une géométrie complexe
Les gants d’origine avaient été fabriqués manuellement en résine. Leur géométrie était entièrement personnalisée, adaptée à la morphologie de l’utilisateur et aux contraintes mécaniques extrêmes générées par la propulsion du fauteuil roulant.
Chaque gant subit en effet entre 60 et 70 impacts par minute contre la roue, ce qui impose :
- Une excellente résistance mécanique
- Une répartition précise des épaisseurs
- Un ajustement ergonomique parfait
- Un poids minimal
Avec le temps, les gants s’usaient. Il devenait donc essentiel de capturer leur forme avant détérioration complète afin d’en assurer la reproduction.
Ce besoin dépasse largement le cadre sportif. Dans l’industrie, cette problématique est fréquente : reproduction d’une pièce usée, rétro-conception d’un composant existant, digitalisation d’un prototype artisanal ou amélioration d’un produit historique.
Étape 1 – Numérisation 3D haute précision
La première phase du projet a consisté à capturer la géométrie externe des gants via un scanner 3D à haute résolution (0,3 mm).
Cette étape a permis de créer un nuage de points détaillé, transformé ensuite en maillage exploitable.
Mais un défi subsistait : l’intérieur du gant. La zone en contact direct avec la main n’était pas accessible directement au scanner.
Pour résoudre ce problème, un procédé ingénieux a été mis en place :
- Découpage numérique du modèle externe
- Impression 3D des sections
- Création d’une empreinte interne à l’aide d’un matériau malléable
- Scan de cette empreinte interne
Cette double numérisation (externe et interne) a permis d’obtenir une représentation complète de la géométrie réelle.
Ce type de workflow illustre parfaitement l’importance d’un écosystème combinant scan 3D et modélisation avancée.
Étape 2 – Modélisation hybride avec Geomagic Freeform Plus
Une fois les données capturées, le travail d’optimisation a été réalisé dans Geomagic Freeform Plus.
C’est ici que la dimension industrielle du projet prend toute son importance.
Freeform Plus permet de travailler simultanément en :
- Voxel (modélisation volumétrique)
- SubD (surfaces lisses)
- Mesh (données issues du scan)
- Surfaces et solides CAD (NURBS)
Cette approche hybride permet de ne pas simplement reproduire la pièce, mais de l’améliorer.
Les équipes ont ainsi pu :
- Lisser les irrégularités issues du scan
- Ajuster finement les épaisseurs
- Renforcer les zones de contact
- Optimiser la géométrie pour réduire le poids
- Retravailler l’ergonomie interne
L’un des avantages majeurs de Freeform Plus réside dans sa capacité à combiner liberté organique et contrôle dimensionnel, un point crucial pour la mise en production.
Étape 3 – Prototypage et itérations en conditions réelles
Le premier prototype a été imprimé en fabrication additive et testé en conditions d’utilisation réelles.
Des ajustements ont été nécessaires, notamment au niveau de la zone distale des doigts. Deux itérations supplémentaires ont été réalisées afin de trouver le bon équilibre entre :
- Confort
- Robustesse
- Poids
- Performance
L’ajout initial de matière et de sangles de maintien s’est révélé trop lourd. La géométrie a donc été retravaillée afin d’obtenir un modèle plus léger tout en conservant sa résistance.
Ce processus d’itération rapide est caractéristique des workflows industriels modernes : modéliser, produire, tester, corriger, reproduire.
Grâce à Freeform Plus, ces modifications ont pu être réalisées directement sur le modèle hybride sans reconstruction complète dans un logiciel paramétrique externe.
Étape 4 – Fabrication additive industrielle
Une fois validé, le modèle final a été produit en impression 3D SLS (Selective Laser Sintering).
La fabrication a été réalisée avec :
- Une résolution de 100 à 120 microns
- Une précision dimensionnelle de 0,2 mm
- Un temps de production d’environ 21 heures par gant
Le choix de la technologie SLS garantit :
- Résistance mécanique
- Homogénéité matière
- Stabilité dimensionnelle
- Production répétable
Ce passage à la production démontre l’importance d’un modèle numérique fiable, optimisé et prêt pour la fabrication.
De la pièce sur mesure à la production maîtrisée
Ce projet illustre parfaitement la valeur d’un workflow numérique structuré combinant scan 3D, modélisation hybride avancée et fabrication additive industrielle.
Au-delà de la simple reproduction d’un équipement existant, l’utilisation de Geomagic Freeform Plus a permis d’optimiser la géométrie, d’améliorer la performance et de garantir une production reproductible. La pièce initialement artisanale a ainsi été transformée en un modèle numérique maîtrisé, prêt pour une fabrication fiable et répétable.
Ce cas démontre qu’une solution de modélisation 3D orientée industrialisation ne se limite pas à la conception : elle devient un véritable outil stratégique pour sécuriser le passage du prototype à la production.
Pour les bureaux d’études, les équipes R&D et les industriels engagés dans des projets à forte complexité géométrique, Geomagic Freeform Plus représente un levier concret pour accélérer les cycles de développement tout en conservant un haut niveau d’exigence technique.
