Cintre avec fonction de maintient

CINTRE A FONCTION DE MAINTIEN 

 

I) Introduction

 

  Au quotidien, nous utilisons tous des vêtements de formes, de tailles et de tissus différents. Lorsqu’il s’agit de les ranger ou de les stocker, nous adoptons le cintre qui est un objet pratique permettant de les suspendre facilement. Cependant, il arrive fréquemment que le vêtement suspendu, notamment les hauts ouverts sur le devant tels que les vestes, glisse du cintre et tombe. Il existe déjà des concepts lui permettant de ne pas glisser, mais si plusieurs vêtements sont accrochés sur le même cintre, ils sont susceptibles de glisser les uns par rapport aux autres. Nous avons donc pensé à un système qui maintiendrait le vêtement en place malgré les mouvements extérieurs ou le glissement du tissu. Notre objectif était de répondre à un besoin du quotidien qui n’a pas encore été solutionné d’une telle manière, et nous avons commencé à imaginer un système qui viendrait pincer ou plaquer le ou les vêtements contre le cintre. 

 

II) Analyse du marché 

 

  Après avoir parcouru le net et recherché des modèles de cintre qui pouvaient ressembler à celui que nous proposons, nous avons constaté que nous étions les premiers à proposer un tel système. Les cintres existent depuis longtemps sous différentes formes, mais aucun modèle n’offre une fonction de maintien par pincement du vêtement. Nous tenons à préciser que le pincement s'effectue sur le vêtement posé sur le cintre ; le vêtement n’est pas suspendu grâce aux pinces comme sur ce modèle-ci : 

 

III) Analyse fonctionnelle 

Quand l’idée est enfin trouvée, nous nous sommes rendus compte que l’analyse fonctionnelle est primordiale pour bien démarrer le projet. Elle permet de se rendre compte des besoins que l’objet pourrait satisfaire et des fonctions qu’il établit. Nous avons construit plusieurs diagrammes et décrit plusieurs fonctions.

 

1. DIAGRAMME BÊTE À CORNES : 

 

Pourquoi ce système existe-il ? 

→ Parce que certains vêtements ont besoin d’être accrochés pour sécher ou être rangés. 

→  Parce que les vêtements peuvent glisser d’un cintre “standard”.

→ Parce que les systèmes anti-dérapants existants sur certains cintres ne retiennent pas forcément les vêtements surtout s'ils sont empilés.

 

Pour quoi ce besoin existe-il ? 

→ Pour que le vêtement reste en place sur le cintre et ne tombe pas sous l’effet de la gravité.

→ Pour que le vêtement puisse s’accrocher “efficacement”.

 

Qu’est-ce qui peut le faire évoluer ? 

→ Un système anti-dérapant sur les vêtements 

→ Ne plus porter de vêtements

→ Un changement de gravité

→ Des vêtements qui ne se froissent pas et qui ne font pas de marques et de plis. 

 

Qu’est-ce qui pourrait le faire disparaître ? 

→ Ne plus porter de vêtements

→ Un système de rangement plus efficace et du même genre

 

Dans sa forme actuelle, le besoin est-il validé ? OUI car il y a peu de chances que le besoin disparaisse d’ici 10 ans. 

 

2. DIAGRAMME PIEUVRE

 

FP = Fonction Principale 

FC = Fonction Contrainte 

 

FP1 : faciliter l’utilisation d’un cintre pour l’homme.

FC2 : maintenir le vêtement. 

FC3 : facilement manœuvrable, sans danger, d’un design attrayant.

FC4 : s’adapter aux caractéristiques de la tringle notamment dimensionnelles → utiliser un crochet de cintre de taille standard qui s’adapte à tout type de tringle. 

FC5 : la fonction de maintien doit être efficace malgré les éventuels mouvements extérieurs. 

FC6 : s’adapter esthétiquement au milieu extérieur → utiliser un design standard. 

 

Nous pensons avoir rempli toutes les fonctions du diagramme dans notre projet. 

 

IV) Avancée et étapes du projet 

 

1. Premières idées

 

    Au vu de la variété de cintres existante, et notamment des formes et dimensions différentes présentes sur le marché, nous avons rapidement conclu que ce dernier devait être directement intégré à un cintre, et que créer un modèle compatible avec une grande variété de cintres serait trop complexe. 

 

    L’une de nos contraintes était que l’on devait pouvoir manipuler l’objet facilement. Un utilisateur devait pouvoir poser son vêtement sur le cintre puis activer sa fonction de maintien rapidement et si possible à une main. Cette fonction s’effectuant par le dessus, nous avons tout d’abord imaginé une pièce en longueur (1) par rapport au cintre qui viendrait épouser la forme de celui-ci et coulisserait le long de la partie verticale du crochet. La position basse correspond au système en action et la position haute laisse la place nécessaire pour accrocher le vêtement. Un crochet classique n’étant pas assez haut pour  permettre cela, il nous a fallu ajouter une “tige” épaisse, sur laquelle le crochet serait fixé, pour répondre à ce critère. La section de cette tige a également été pensée de manière à ce que l’utilisateur puisse bloquer la pièce coulissante en position haute lors de la pose.


 

 

        Cette première ébauche simpliste de la pièce censée maintenir le vêtement s’est rapidement avérée peu optimale. En effet, pour la rendre adaptée à la plus large gamme d’habits possibles, il fallait lui donner de très grandes dimensions, ce qui entraînait un gain de masse non négligeable, ainsi que des difficultés supplémentaires lors de la conception. Nous avons donc opté pour un système adaptable en fonction du type de vêtement, par exemple en prenant en compte la largeur ou la hauteur du col. Les deux premières idées étaient de rendre les deux branches latérales de la pièce coulissante rétractables grâce à des liaisons glissières, ou bien de les articuler grâce à des liaisons pivots (2). Après réflexion, nous avons pensé qu’elles risqueraient d’engendrer des difficultés de manipulation ou des blocages dans le mécanisme, ce qui nous a amené à le simplifier. L’idée retenue a finalement été de créer des pinces que l’utilisateur pourrait faire coulisser le long des branches de la première pièce, et qui viendraient plus ou moins épouser la forme du cintre, comme pour la première solution. Nous conservions ainsi le principe simple imaginé initialement, avec la possibilité de l’adapter en fonction du besoin. 

  

 

   Il nous fallait enfin déterminer comment empêcher la chute du vêtement de manière efficace, avec pour critère de le déformer le moins possible, voire pas du tout. Les forces appliquées sur celui-ci devaient donc être tout juste suffisantes pour plaquer le vêtement contre le cintre. Le fait de réellement pincer les vêtements risquait de les déformer, nous avons donc tout d’abord pensé à simplement faire reposer nos pinces coulissantes dessus, mais la force semblait insuffisante pour les retenir, notamment les plus lourds. Nous avons alors ensuite pensé à mettre des rouleaux (3) aux bouts de nos pinces, qui devaient s’écarter en entrant en contact avec les habits et laisser les pièces cylindriques rouler dessus, sans engendrer de déformations. Ce mécanisme étant beaucoup trop contraignant, nous nous sommes finalement orientés vers l’utilisation d’un élastomère, dont l’adhérence et la souplesse nous permettaient d’obtenir le résultat recherché. Pour la forme des pièces concernées, qui devaient s’encastrer dans les pinces coulissantes et longer les parties latérales du cintre, nous avons opté pour des dents longues (4), qui se déformeraient lors du contact avec le tissu. La force exercée par le matériau pour reprendre sa forme initiale ainsi que l’adhérence de ce dernier permettraient de maintenir efficacement les vêtements, sans les abîmer. 

    Notre idée finalisée, nous sommes donc passés à la modélisation 3D.

 

2. Modélisation 3D et conception

 

    La première étape a été de modéliser le cintre, ce qui nous permettait ensuite de nous baser sur ses dimensions pour créer le reste du système. Nous lui avons donné une forme très simple, droite, avec tout de même un certain nombre d’arrondis, pensés toujours dans le but de déformer le moins possible les vêtements. 

    Les autres pièces ont souvent dûes être modifiées au fur et à mesure de l’avancement du projet, notamment à cause de leur taille par rapport à la machine ou des contraintes d’assemblage. Par exemple, la pièce supportant les pinces, dans son entièreté, ne permettait pas d’y ajouter ces dernières (à cause des butées les empêchant de tomber). Il a donc fallu la diviser en trois parties à assembler par la suite, afin de réaliser le montage final. De même, le cintre étant trop grand pour pouvoir être imprimé en entier, il a fallu le sectionner en deux sur le logiciel Insight, et l’assemblage des deux moitiés nécessitait alors un renfort au niveau de leur jonction. Nous avons donc ajouté de la matière au niveau du centre du cintre. Nous avons également très souvent réalisé nos assemblages sous Creo, afin de comparer les dimensions de pièces entre elles, et ainsi les adapter selon notre objectif. 

 

   La première étape de la conception du produit a été l’impression d’une des pinces coulissantes en tant que pièce test (5). Elle nous a permis de nous rendre compte des dimensions réelles que pourrait avoir l’ensemble final, et donc de procéder à des ajustements. Par la suite, nous avons lancé l’impression des pièces composant le système de maintien. Après avoir vérifié qu’il fonctionnait correctement, le cintre et les pièces restantes ont également pu être lancées. Pour ce qui est du crochet, il s’est avéré plus simple d’en récupérer un sur un autre cintre et de le fixer à la tige. Le fait qu’il soit en métal lui assurait en effet une meilleure solidité et nous évitait de fabriquer une pièce trop complexe. La fixation sur la tige s’est faite avec de la colle forte et a été facilitée par les reliefs présents sur le crochet. La tige a, elle, été encastrée dans les deux moitiés de cintre, qui ont elles aussi été assemblées à l’aide de colle forte. Les aspérités créées par Insight sur les zones de jonction ont été très utiles pour l’assemblage. Enfin, une fois les pinces coulissantes, munies de leurs dents, positionnées sur le support coulissant, les trois parties de ce dernier ont été encastrées les unes dans les autres. Ce sous ensemble, une fois formé, a été ajouté en le faisant passer par le crochet. 

 

3.  Résultat final 

 

Après avoir réimprimé certaines pièces et assemblé tous les éléments du cintre, nous avons obtenu le prototype final de notre projet. Il est important de noter que les dents, fixées sur les pinces coulissantes et imprimées en plastique rigide, sont en réalité censées être en élastomère, dont les propriétés correspondent mieux au résultat recherché. Cependant, pour des raisons de temps et de manque d’informations sur les matériaux de ce type présents au FabLab, nous avons choisi de les réaliser de la même manière que les autres pièces. 

 

    Nous avons dû anticiper quelques imprévus notamment au niveau de l’impression de certaines pièces. 

Par exemple, nous avons fait le choix de ne pas mettre de jeu sur les pièces censées s’encastrer entre elles, pensant qu’elles s'emboîteraient parfaitement. Nous avons constaté après l’impression de celles-ci qu’un jeu était nécessaire pour chaque liaison encastrement, à cause de l’imprécision de la machine sur l’épaisseur réelle de pièces par rapport à l’épaisseur théorique. Il a fallu limer les pièces pour qu’elles s’emboîtent. Nous saurons désormais pour les projets à venir que les jeux sont indispensables dans l’impression 3D.

 

   Ensuite, l’imprimante 3D utilisée, la fortus 250mc est parfois tombée en panne et retardait l’impression des pièces. Cela nous a contraint à nous réorganiser d’une certaine façon, pour que toutes les pièces soient tout de même imprimées dans le temps restant. 

 

  De plus, une de nos pièces a été déformée lors de son impression. Nous pensons que cette déformation est due à la chaleur, qui a eu pour effet de courber le plastique sur les premières couches de l’impression. Nous l'avons réimprimé deux fois. Elle est tout d'abord sortie incomplète de la machine, puis nous avons utilisé une plaque neuve avec que le plastique adhère bien et ne se déforme pas lors des premiers instants de l'impression.

 

   Enfin, nous aurions pu améliorer notre prototype sur différents points. Il aurait été plus judicieux de fabriquer des pinces coulissantes plus larges, afin de laisser un plus grand espace entre elles et le cintre. Cela aurait permis de faire des dents plus longues, dont la déformation aurait été plus importante, mais qui auraient été susceptibles d'exercer moins de force sur les vêtements, et donc de réduire le risque de déformation. Toujours concernant les pinces, le jeu prévu entre elles et les barres sur lesquelles elle coulissent fait qu'elles glissent spontanément lorsqu'elles ne sont pas retenues. Il aurait pu être intéressant de réduire légèrement ce jeu afin que les pinces restent en place lorsque rien ne les retient, mais que l'utilisateur puisse facilement les faire coulisser à la main et sans forcer.

V) Conclusion

   Ce projet, en plus d'être un premier pas pour nous dans le domaine de la plasturgie, nous a permis de mettre en application nos connaissances sur la conception d'un nouveau produit et sur l'innovation. Nous avons également découvert les enjeux de la réalisation d'un tel travail, l'organisation globale des différentes étapes, ainsi que les éventuels problèmes à surmonter. Il nous a en effet fallu nous adapter à plusieurs reprises, notamment lorsque des pièces sortaient mal imprimées de la machine, ou bien lorsque que notre idée de départ était trop complexe à réaliser. Il a été tres intéressant de découvrir à quel point l'analyse fonctionnelle était importante, ce qui pouvait sembler moins flagrant avant que nous ayions à l'utiliser pour ce type de travail. Nous avons enfin acquis des compétences diverses, comme l'utilisation d'une imprimante 3D ou de nouvelles fonctions sur Creo, ou bien de cibler les capacités de chaque membre du groupe pour répartir les tâches de manière efficace.

Fiche A5