Raclex

Raclex

Sommaire : 

Introduction

Analyse fonctionnelle

Etude de marché

Prototypage

• Première idées
• Modélisation
• Simulation
• Résultat final
• Améliorations possibles

Conclusion

Introduction

En industrie, les produits existants sont régulièrement améliorés pour satisfaire les différents besoins des clients et rester concurrentiel sur le marché.

En tant que futurs ingénieurs, nous serons amenés à réfléchir à de telles améliorations. C’est pourquoi, nous nous sommes fixé l'objectif de cibler un produit existant et de lui ajouter une nouvelle fonctionnalité.

Ce projet nous permet de développer de nouvelles compétences notamment en maquettage et prototypage. Ainsi que de passer par toutes les étapes entre une idée et sa réalisation.

Nous sommes parti du constat que passer la raclette à vitre n’est pas une activité réjouissante. Nous avons donc pensé à réduire le nombre de coups de raclette pour raccourcir le temps de cette action. Nous avons pensé à la rendre extensible en largeur pour amoindrir le nombre de coup de raclettes à faire pour nettoyer sa vitre de douche et donc gagner du temps.

Analyse fonctionnelle 

Recherche du besoin fondamental du produit :

Pourquoi le produit existe-t-il ?

• Parce que les vitres des douches sont de tailles différentes
• Parce qu’il faut enlever le calcaire des vitres 

Pour quoi ce besoin existe-t-il ?

• Pour optimiser le nombre de coup de raclette à passer pour enlever l’eau des vitres
• Pour éviter que les vitres se salissent sales

Qu'est-ce qui pourrait le faire évoluer ?

• Optimisation de l’ergonomie 

Qu’est-ce qui pourrait le faire disparaître ?

• L’eau non calcaire
• Démocratisation de nouveau revêtement autour des douches
• Uniformisation des largeurs de vitre 

Dans sa forme actuelle, le besoin est-il validé ? Oui 

Pourquoi? Pas de chance qu’il disparaisse dans les 10 prochaines années.

Recherche des milieux extérieurs et des fonctions de bases en phase d’utilisation :

Inventaire des fonctions :

Fonctions principales :

• FP1 : Débarrasser les gouttes d’eau d’une vitre en un seul coup.

Fonctions contraintes :

• FC1 : Supporter la pression de l’utilisateur.
• FC2 : Adhérer à la vitre sans laisser une seule goutte.
• FC3 : Être agréable et facile à utiliser par tout le monde (tous les âges / gaucher / droitier).
• FC4 : Plaire à l’utilisateur.
• FC5 : Résister à l’eau et au calcaire.
• FC6  : Être peut encombrant pour faciliter le rangement.
• FC9  : Régler la longueur de raclage.

Etude du marché 

Définition du marché 
Tout d’abord le produit est voué à évoluer sur le marché de la grande distribution . Le principal acheteur sera, soit un intermédiaire qui vendra l’objet à son tour, soit directement l’utilisateur. 

Analyse de la demande

Le marché de la raclette à vitre est déjà très chargé. On voit aujourd’hui toutes sortes de raclettes : comme des raclettes auto-lavantes ou encore avec manche téléscopique. Seulement, la dimension de réglage de la surface de raclement n’a pas encore été exploitée. C’est pourquoi le produit est susceptible de faire l’objet d’une forte demande.

Le marché cible tout adulte/adolescent ayant un domicile. Cet objet à pour objectif d’être commercialisé à grande échelle, ainsi, il doit être compétitif dans tous ses aspects : la durabilité, le prix, mais aussi l’esthétisme dans l’éventualité où une concurrence se développerait par le futur.

A première vue, l’objet pourrait provoquer une certaine réticence chez les acheteurs potentiels car l’avantage apporté par la fonctionnalité de réglage peut paraître anodin. Seulement, la praticité qu’il apporte au quotidien devrait finir par convaincre l’acheteur. 

Analyse de l’offre

La dimension de réglage de la surface de raclement n’ayant encore aujourd’hui pas été exploitée, l’offre est nulle. Il serait donc facile de détenir le monopole du commerce de raclettes à vitre réglable.

Grâce à cette analyse du marché, nous avons pu nous rendre compte que la commercialisation de ce produit peut présenter des risques étant donné que la demande n’est pas encore clairement présente. Cependant, si le produit fini est de bonne facture, résistant au cours du temps, et s’il correspond aux attentes qui sont principalement l’efficacité et la praticité, nous pensons qu’un marché conséquent peut se créer.
 

Prototypage 

Premières idées

De manière générale, nous nous sommes mis rapidement d’accord sur la forme et la dimension de notre raclette, nous avons fait quelques esquisses.

L’aspect de notre raclette est finalement très ressemblant aux idées de départ. 

Modélisation

Choix des dimensions :

Nous avons tout d’abord tenu compte de la taille maximum qu’on pouvait imprimer grâce aux différentes imprimantes.

En ce qui concerne la poignée et la molette, nous nous sommes fier à la taille de nos mains pour que la prise en main de ces deux éléments soit facile et agréable pour l'utilisateur.

Plusieurs solutions techniques ont été trouvées pour résoudre différents problèmes. Comme par exemple :

Nous voulions faire une roue anti-retour mais nous n’avons pas réussi à la modéliser donc nous avons créé des crans sur le couvercle du boîtier.

Pour guider les crémaillères nous avons fait des guides sur chaque partie amovible.

Pour éviter que le caoutchouc sorte de sa position lorsqu’on allonge la raclette, nous avons mis des boucles au niveau du passage de l'élastique.

Assemblage final de notre raclette :

Simulation

En parallèle à la modélisation, nous avons étudié la répartition des efforts sur les bras téléscopiques grâce à la fonction Simulate du logiciel Creo.

Lorsque les bras sont déployés, l’élastique exerce une force de rappel sur les roues aux extrémités, qui se traduit par une charge radiale transmise aux bras.

Nous avons contraint en position les 2 extrémités de chacun des bras qui viennent se loger dans le boitier, car nous avons considéré le boitier comme élément de référence indéformable:

Les résultats ci-dessus sont obtenus en appliquant une charge palier de 100N, c’est-à-dire largement supérieur aux charges réelles pour une utilisation normale de la raclette. Cela permet de mieux observer où se situent d’éventuels défauts de dimensionnement. Le matériau utilisé pour ces simulations est le plastique ABS, qui est à la fois très proche du plastique utilisé pour le prototype, est qui serait envisagé pour une production à plus grande échelle.

Résultat première impression

Lors de la première impression nous avons rencontré de nombreux soucis.

Tout d’abord notre modélisation était fausse. Les crémaillères et les guides n’étaient pas correctement alignés de façon à qu’ils s'insèrent correctement dans le boîtier. 

De plus, l’extrusion du boîtier permettant de maintenir en position la roue dentée était plus épaisse que le trou dans la roue, empêchant d’assurer la liaison pivot prévue initialement.

Enfin, lors de la première modélisation nous avions prévu de créer des guides assurant une liaison glissière entre le boîtier et les crémaillères. En revanche, pour une impression à si petite échelle, le risque de bavures est assez élevé. En effet, les tolérances au dixième de millimètre n’ont pas suffi pour assurer la liaison voulue. Nous avons donc décidé de les supprimer pour tenter d’assurer au mieux les fonctions principales.

Résultat final

Raclex sans les couvercles 

Raclex avec les couvercles

Nous sommes tout à fait satisfait du résultat obtenu. Quelques semaines avant l'achèvement, suite à la première impression, beaucoup de problèmes persistaient. Aujourd’hui, nous avons réussi à améliorer notre raclette à douche.

En revanche, un dernier problème nous empêche d’assurer toutes les fonctions voulues. La caoutchouc est censé glisser contre les roues aux extrémités et l’élastique lui de s’étendre. Ce n’est malheureusement pas le cas. Le caoutchouc a tendance à s’étirer et donc transmettre trop d’effort sur l’engrenage.

Nous sommes conscients que le prototype de notre raclex n’est pas totalement achevé mais nous avons une belle idée de ce que cela pourrait donner.

Améliorations possibles

Si la raclette était amenée à être commercialisée, il faudrait modifier plusieurs choses.

Tout d’abord, les rainures dans les crémaillères devraient être faites. Pour notre raclette nous avions voulu les faire pour la première impression mais la taille de notre prototype est trop petite pour faire les rainures. De plus, la précision des imprimantes à notre disposition était trop petite pour les réaliser.

Par ailleurs, les matériaux devraient être modifiés pour la commercialisation. Premièrement, les vis devraient être en inox pour éviter qu’elles s’oxydent.

Ensuite, la colle qui sert à fixer la partie du caoutchouc sur le boîtier doit être résistante à l’eau. 

Enfin, il faudrait remplacer la bande textile par une bande de caoutchouc. Il faudrait un caoutchouc de même largeur que les roues aux extrémités, peu élastique et peu adhesif.

5) Conclusion

Pour conclure, nous avons apprécié mener ce projet. En effet, il a été pour nous très enrichissant sur plusieurs aspects.

Du fait que les consignes et les contraintes du projet ne soient pas très restrictives, nous avons pu laisser libre court à notre imagination sur le choix du système. De surcroît, l'utilisation des machines du FabLab offre de grandes possibilités quant à la forme et aux matériaux du produit.

D’autre part, il nous a permis de découvrir et de réaliser toutes les étapes pour passer d'une simple idée à un objet. Nous avons donc appris à esquisser, réussir à dimensionner, dessiner sur creo l’objet souhaité ainsi qu’utiliser les imprimantes pour passer de virtuel à réalité.

Avoir l’occasion de réaliser un tel projet en deuxième année est très plaisant car il nous permet d’apporter un aspect concret dans nos études.

Enfin, la solution finale de notre raclette est celle que nous avions imaginée au début du semestre ce qui nous donne la satisfaction d’avoir à terme notre projet.