J Phys. IV France 12 (2002) g EDP Sciences, Les Ulis DOI : 10. 1051/jp4 : 20020472 Prl 1-27 Optimisation thermique de moules d'injection construits par des processus génératifs E. Boillat, R. Glardon et D. Paraschivescu Institut de Production et Robotique, Laboratoire de Gestion et Procédés de Production, EPFL, 1015 Lausanne, Suisse Une des potentialités les plus remarquables des procédés de production génératifs, comme le frittage sélectif par laser, est leur capacité à fabriquer desmoules pour l'injection plastiqueéquipés directement de canaux derefroidissement conformes, parfaitement adaptés aux empreintes. Pour que l'industrie de l'injection puissetirer pleinementparti de cette nouvelleopportunité, il est nécessaire de mettre à la dispositiondes moulistes des logiciels desimulation capables d'évaluer lesgainsdeproductivité et dequalité réalisables avec dessystèmes de refroidissement mieux adaptés. Ces logiciels devraient aussi être capables, le cas échéant, de concevoir le systèmede refroidissement optimal dans dessituations où l'empreinte d'injection est complexe. Devant le manque d'outils disponibles dans ce domaine,le but de cet article est de proposer un modèlesimple de moules d'injection. Ce modèle permet de comparer différentes stratégies de refroidissement et peut être couplé avecun algorithme d'optimisation. 1 Introduction Les procédés de production génératifs comme la stéréolithographie, la déposition ABS ou le frittage sélectif par laser ont connu leur premier développement dans le début des années quatre-vingt. D'abord exclusivement considérés comme des méthodes de prototypage rapide, certaines ont ensuite été appliquées à la réalisation d'outils complexes (comme des moules d'in- jection) utilisables dans la production de petites séries (cf. [5]). Puisqu'elles ne nécessitent pas autant d'étapes intermédiaires que les techniques traditionnelles, ces technologies nouvelles ont immédiatement laissé entrevoir d'intéressantes possibilités de diminuer les temps de pro- duction. Malheureusement, à cause de différents défauts qu'on peut observer sur les pièces produites (manque de précision, rugosité excessive, porosité), la gageure de passer directement du fichier CAO à l'outil n'a pas encore été tenue. Des opérations de déliantage, d'infiltration ou encore de polissage sont souvent nécessaires en fin de fabrication et grèvent évidemment les gains de temps qu'on pouvait espérer. C'est pour cette raison que raccourcir les délais de pro- duction n'apparaît plus comme un argument majeur justifiant, à lui seul, l'intérêt des procédés génératifs dans le domaine de l'outillage. Une exploitation de tous leurs autres avantages est aussi nécessaire. La caractéristique commune des procédés génératifs de n'imposer (presqu') aucune contrainte sur le géométrie des objets qu'on peut construire est un des aspects dont la valorisation semble la plus prometteuse, en particulier, dans le domaine de la fabrication des moules d'injection. Les méthodes génératives sont en effet les premières techniques de fabrication qui permettent de réaliser directement des outils d'injection avec des canaux de refroidissement parfaitement adaptés aux empreintes. On rejoint ainsi l'intérêt grandissant des industries manufacturières pour les moules dits à canaux conformes qui sont censés assurer une productivité accrue des presses et conduire à des gains de compétitivité importants grâce à des refroidissements plus rapides et plus homogènes. Mais si nous voulons tirer pleinement parti de la potentialité nouvelle qu'offrent les procédés génératifs, nous devons disposer d'un logiciel d'aide à la conception qui permet d'adapter de façon automatisée les systèmes de refroidissement aux empreintes. Ce sujet n'avait, jusqu'alors,