4 December 2015
Une structure en acier inoxydable s'élève et renvoie ses reflets brillants au-dessus du lac de Côme, devant la célèbre Piazza Cavour. Cette œuvre, présentée à la ville par un architecte international de renom en collaboration avec une association locale, a été exécutée par une entreprise de Cantù, dans la province de Côme. La planification de son travail a été facilitée par la simplicité et la puissance d'une solution de CAO/FAO intégrée conçue pour l'industrie de la tôlerie.
« The Life Electric s'inspire de la tension électrique qui se crée entre les deux pôles de la pile, la fameuse invention d'Alessandro Volta. » Tels ont été les mots de Daniel Libeskind, célèbre architecte américain qui a signé cette œuvre et qui l'a généreusement offerte, de concert avec l'association Amici di Como, pour célébrer la mémoire du scientifique Alessandro Volta, l'inventeur de la pile électrique, à l'occasion du 270e anniversaire de sa naissance (1745-1827). Une installation sculpturale qui représente ce qu'Albert Einstein lui-même a défini comme étant « la base fondamentale de toutes les inventions modernes ». La structure mesure plus de 16 mètres de haut, pèse 270 tonnes et se compose de cinq éléments principaux. Ces chiffres s'avèrent impressionnants si l'on compare la hauteur (équivalente à celle d'un bâtiment de cinq étages) à la légèreté contemporaine de la structure qui domine la surface du lac. Les deux sinusoïdes en acier conçues par M. Libeskind ne bloquent en aucune manière la magnifique vue sur le paysage environnant. Les dimensions pratiques et concrètes qui ont permis cet assemblage sont peut-être moins poétiques. Forte de son expérience dans ce genre de défis, c'est l'entreprise Metalsistem qui a été chargée de ce travail. Installée à Cantù, dans la province de Côme, la société s'est depuis plusieurs années spécialisée dans la satisfaction des exigences de concepteurs aussi élégants qu'innovants.
« Au fil des années, » déclare Umberto Pratò, co-directeur aux côtés d'Alfredo Bray et de Cosimo Deiana, « nous n'avons eu de cesse de concentrer notre attention sur des processus spéciaux qui nous permettent de faire cohabiter tradition artisanale et innovation dans l'utilisation et l'assemblage des matériaux. La poursuite de la qualité et l'attention portée aux détails relèvent un peu de l'obsession. »
En termes d'optimisation du temps et de méthodes d'exécution, la conception joue un rôle fondamental dans cette approche opérationnelle, même en cas (pour ce projet et d'autres) d'éventuels changements pendant la phase de construction, résultant de la quête continue de perfection de la part des concepteurs et des créatifs lorsqu'il s'agit de leurs œuvres. Pour la conception et le développement, la société utilise essentiellement le logiciel de CAO/FAO TopSolid de Missler Software, déjà en service depuis plusieurs années au sein de son bureau technique.
Développement de projet intégré
Solution associative et paramétrique de CAO/FAO/PDM développée sur le moteur Parasolid, le logiciel TopSolid de Missler Software a été déployé dans le bureau technique de Metalsistem il y a déjà plus de dix ans. La récente version TopSolid 7.9 offre un environnement de CAO hybride pour la conception de pièces (solides, surfaces, tôles, construction d'installations) selon des contraintes et mécanismes précis, et pour fonctionner en 2D avec des bases distinctes et des index sur plusieurs niveaux, le tout en mode associatif. Son PDM natif contrôle et automatise les interactions entre les différents utilisateurs et les flux de travail propres au produit (changements, révisions, utilisations, pièces de rechange, etc.). Unique en son genre, elle propose des fonctionnalités de modules intégrés et verticalisés (conception de moules en plastique, tôles et coulée sous pression). En ce qui concerne l'usinage, elle est devenue une référence de la programmation de machines-outils (FAO) : fraisage en 1/2D, 3D sur 4/5 axes indexés et continus, lattage multiaxe et multitâche. Ceci dit, sa puissance et sa flexibilité sont également des plus appréciées dans les modules adoptés par Metalsistem.
Selon M. Pratò, « le développement de l'œuvre de M. Libeskind a nécessité des études soignées avant d'obtenir le meilleur effet esthétique au niveau des courbes de la structure. En fait, il n'y a aucune surface plate continue et régulière, mais uniquement des profilés présentant des rayons aux courbures diverses. L'infrastructure, qui sert de soutien à une enveloppe en tôle, est composée d'une matrice tubulaire formant une charpente de 20 mm d'épaisseur, montée par tronçons puis soudée, est la clé de la réussite de ce développement et du rendu final. »
Ce squelette interne représente dès lors le principal support d'une première « peau » en tôle d'acier inoxydable de 3 mm d'épaisseur, sur laquelle est « collée » la « peau » externe en acier inoxydable AISI 316 dotée d'une finition aux reflets brillants. M. Pratò a suivi ce développement étape par étape et tiré pleinement avantage de la flexibilité du module TopSolid'Design.
« L'œuvre représente clairement un 'A' et un 'V' stylisés » (traçant ainsi les initiales d'Alessandro Volta – note de l'éditeur), continue M. Pratò. « La création a simplement nécessité une sous-division du travail en 5 éléments distincts, dans l'ordre suivant : la première étape a porté sur le développement du 'A' en 3D. J'ai alors travaillé sur les deux supports latéraux avant de finir par le 'V' supérieur, lui-même composé de deux sections. »
Un processus exigeant pour le technicien, qui a dû tenir compte et résoudre des points critiques de développement non conventionnels, en plus d'assurer la transformation des matériaux nécessaire pour rendre l'effet esthétique final souhaité.
Une synergie de force et de flexibilité
La conception intuitive, la simplicité et la puissance de TopSolid ont permis au technicien et au concepteur de travailler de manière régulière et de progresser en vertu d'une feuille de route stricte et contraignante.
« Ma connaissance approfondie des fonctionnalités, des procédures et du potentiel de TopSolid, explique M. Pratò, m'a permis de travailler à une vitesse considérable, avec la certitude que les résultats visualisés en vidéo seraient reproduits à l'atelier. Ce point revêt une importance capitale, notamment en ce qui concerne les exigences de sécurité auxquelles la pièce installée doit répondre. »
À cet égard, quelques contrôles des niveaux maximum ont été réalisés à l'aide du logiciel et les résultats ont été envoyés aux ingénieurs externes qui en ont ensuite confirmé et contresigné l'exactitude.
« Dans le cadre d'autres projets, continue M. Pratò, je tire de nombreux avantages des fonctionnalités de ce logiciel qui, en comprenant qu'une structure doit, pour diverses raisons, être consolidée par l'ajout de contrepoids 'dissimulés' afin de garantir l'inertie et la stabilité de l'ensemble, me permet de gérer les centres de gravité en temps réel. Même ici, les correspondances sont parfaites, avec la capacité de contrôler les changements et les réglages en cours de développement. »
Une fois le design dédié à Alessandro Volta défini, le processus s'est poursuivi à l'atelier, avec la découpe au laser de différents éléments de la structure, le soudage de la charpente (infrastructure) et l'assemblage des 5 éléments. La première « peau » (3 mm) a été fixée à l'infrastructure avant l'enveloppe esthétique extérieure (de 3 mm d'épaisseur également).
« L'enveloppe extérieure, ajoute M. Pratò, se compose de tôles en acier dotées d'une finition miroir, montées sur des surfaces planes et soudées sur les bords de manière à assurer une planéité maximale. »
Installée l'été dernier, l'œuvre complétée a été conçue de manière à mettre en valeur toute la noblesse des matériaux, même dans l'obscurité. Un système de contrôle, également conçu par Daniel Libeskind, assure la gestion de cycles de lumière courts, qui simulent les variations naturelles de la température et de l'intensité des couleurs de la lumière du jour, un délicat spectacle lumineux biodynamique créé en tirant parti de LED à haut rendement énergétique.
Fonctionnalités plus nombreuses et amélioration de l'efficacité de conception dans la nouvelle version 2015
Avec la sortie de sa nouvelle version 7.9, TopSolid offre aux utilisateurs une centaine d'améliorations techniques et de nouvelles fonctionnalités (dont il serait impossible d'établir la liste complète, dans la mesure où elles concernent tous les modules) qui visent à optimiser les performances de ce système de calcul et de CAO/FAO/PDM intégré, et à le rendre plus efficace et plus flexible que jamais. Dans TopSolid'Design, par exemple, les procédures distinctes Esquisse, Modélisation d'assemblage et Création de la vue ont bénéficié pour l'essentiel des contributions des développeurs de l'éditeur de logiciels français.
Le module de FAO 2D (nouvelles fonctions de meulage avec la souris, améliorations et options d'optimisation géométrique, cycle de chanfreinage et gestion des accumulations), et 3D/4D/5D (y compris une nouvelle stratégie de morphing isoparamétrique, gestion améliorée des accumulations et nouvelle commande introduisant des jeux d'usinage négatifs) et le Tournage (nouvelle gestion des points pilotes, optimisation de la simulation machine et nouveaux outils de perçage excentré) devraient être particulièrement appréciés. L'interface utilisateur, la surface de verrouillage, les porte-matrices et l'injection ont pour leur part fait l'objet d'améliorations optimales au niveau des modules Split et Mold de TopSolid.
Lorsque le métal prend forme
Metalsistem a commencé à travailler dans le secteur des structures métalliques en 1995. Au fil des années, l'entreprise s'est spécialisée dans le traitement de l'acier inoxydable, du cuivre, de l'aluminium, du titane et de l'étain, au service de secteurs exigeants qui continuent de converger plus étroitement avec l'univers hautement diversifié de la conception. Sise à Cantù, aux portes de la ville de Côme, et dirigée par ses trois co-directeurs, Alfredo Bray, Cosimo Deiana et Umberto Pratò, sa capacité à satisfaire les exigences des secteurs agroalimentaire, textile, pharmaceutique et mécanique, même pour des volumes moyens à réduits, et du secteur complexe de l'ameublement sur mesure n'est plus à prouver. Un phénomène qui ne cesse de se développer, sur la base de ses activités de transformation de matières premières en produits finis. L'utilisation de matériel à la pointe de la technologie et la richesse de l'expérience de la vingtaine de membres de son personnel hautement qualifié lui permettent d'apporter des solutions rapides et efficaces à une clientèle en constante expansion au niveau national comme international. Grâce à son studio de conception interne, dont le travail repose sur le logiciel de CAO/FAO de Missler TopSolid, Metalsistem est en mesure de concevoir les idées de ses clients et de créer les produits finis. Le bureau technique est en charge de la phase de consultation et d'étude, en co-conception, de la faisabilité des projets, de la résolution des points critiques et des problèmes, et de la suggestion de solutions d'amélioration ou de personnalisation de la commande. Sa collaboration durable et constructive avec de nombreux bureaux d'architecture permet à la société de créer des produits de conception exclusive présents dans des galeries d'art, des musées, des salles d'exposition, des propriétés privées ou des espaces publics à travers le monde, ainsi que l'installation sculpturale « The Life Electric ». Du concept jusqu'au produit fini et de par son ouverture aux nouveaux défis du marché, Metalsistem exerce un contrôle exclusif sur le cycle de production tout au long des phases de traitement suivantes : découpe au laser, cisaillement/poinçonnage, pliage, soudage MIG-TIG, tournage CNC et usinage en son centre dédié.
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