Présentoir opticien

 Projet S6 : Présentoir Opticien

BERGER Lucie & MERCKLING Paul

Xavier Cecchet, Denis Cavallucci

Pour organiser toutes les étapes de notre projet et ainsi surveiller son avancé, nous avons réalisé le diagramme de Gantt suivant :

Répartition des taches dans le groupe : 

Paul : Analyse fonctionnelle, Brainstorming, Modélisation du prototype Chat, Réalisation des prototypes impression 3D, support de présentation

Lucie : Analyse fonctionnelle, Brainstorming, Modélisation du prototype Ours et Chien, Realisation des prototypes laser cut / main, compte rendu, affiche projet

Pour répondre à la demande client de maniere rapide, nous avons récupéré l'analyse fonctionnelle du groupe de projet de l'année derniere qui portait sur un présentoir opticien posé en vitrine. Nous l'avons ensuite adapté aux nouvelles contraintes du projet actuel.

-Diagramme bete à corne

- Diagramme pieuvre :

-Problem Graph

Pourquoi le système existe-t-il ?

• Parce que l’opticien a besoin d’exposer ces lunettes afin de les vendre
• Pour ne pas encombrer le magasin avec les différents supports

Pourquoi ce besoin existe-t-il ?

• Pour promouvoir ces designs 
• Pour donner envie aux clients 
• Pour afficher les lunettes d’une façon originale 
• Pour ne pas encombrer le support de la vitrine

Qu'est-ce qui pourrait le faire évoluer ?

• Un présentoir multifonction : Ajouter le prix des lunettes ainsi qu’une description (marque, etc.)
• Changement des saisons (Le design réalisé est pour les décorations de Noël)
• La possibilité de se poser et d’être suspendu

Qu’est-ce qui pourrait le faire disparaître ?

• Tout ce qui pourrait faire disparaître le système
• Démocratisation des opérations chirurgicales pour la réparation de la vue
• Invention d'un autre type de présentoir d’une technologie plus avancée ou plus esthétique

Apres cette analyse fonctionnelle et quelques informations concernant les envies de l'opticienne parvenues par notre professeur, nous avons fait un tableau de recherches pour réunir différentes solutions envisageables et de discuter de leurs limites.

D'apres ce tableau et les recherches sur les premieres idées émergentes, nous avons fait une liste de criteres importants à respecter classés en ordre décroissant.

Critères à remplir (par ordre d’importance) :

1. En accord avec la cliente
2. Le plus vendeur possible
3. Être suspendu au plafond
4. Être en 3D
5. Volume adéquat
6. Le plus transparent possible
7. Le moins cher possible
8. Le plus léger possible
9. Facile à monter
10. Le plus résistant
11. Colle la moins dangereuse
12. Le moins de colle à utiliser

De plus, nous avons effectué des recherches de brevets de présentoirs d'opticiens en parallèle afin de pouvoir présenter une solution innovante.

Nous avons trouvé l'inspiration à travers differents objets existants tels que les puzzles en bois en reliefs, des trophées à fausses tetes animales en polygone ou encore à travers la série BlackSad dans laquelle les protagonistes sont mi humain mi animal.

Apres avoir rempli le tableau, nous avons contacté l'opticienne pour avoir plus d'informations concernant le magasin et ses envies.

Récapitulatif des questions posées :

-Tout d’abord, quelles sont les dimensions des lunettes à présenter ?

     → Doit être entre 116 millimètres et 146 millimètres ( plus d’indications pour resserrer la fourchette : source : ⁣Guide des Tailles pour vos Lunettes | Visionet (visio-net.fr) )

- Est-ce que le présentoir doit représenter quelque chose ou bien juste permettre d'avoir des lunettes suspendues ? (forme/esthétisme des présentoirs?) 

     → Présentoir en volume en forme de tete anthropomorphe (ours, chat et chien)

- Si le présentoir doit représenter quelque chose, est ce qu’il doit y avoir plusieurs modèles différents ? (Diversité de modèles?) 

     → Il faut un modele adulte homme, un modele adulte femme et un modele enfant.

- Comment peut-on accrocher le présentoir au plafond ? (Système d’attaches?) 

     → Le plafond de la vitrine est muni d'une barre en métal pour pouvoir y accrocher les éléments. Les présentoirs vont donc y etre accrochés à l'aide de fil de peche (son invisibilité donnera l'impression que les présentoirs flotteront en vitrine.)

- Le présentoir doit-il déjà être prêt à être monté ou bien peut-il venir en kit à la manière de lego ou d’un puzzle ?(Possibilité de création, d’assemblage?) 

     → Possibilité de réaliser le présentoir en puzzle 3D pour faciliter la livraison. 

D'apres les réponses obtenues, nous allons devoir réaliser des présentoirs à lunettes anthropomorphiques polygonaux. Les présentoirs à lunettes en forme de puzzle 3D nous semblaient aussi etre une bonne option. Cependant, nous craignons que la superposition des couches de plastique entraine une diminution de la transparence des présentoirs. Or, la transparence des presentoirs à lunettes est un critère important selon la cliente qui desire voir le fond de son magasin à travers. C'est pour cela que nous pouvions dire d'avance que les présentoirs ne seront pas depliables ou démontables. Cependant, nous recherchons une solution afin de limiter leur place lors de leur stockage (possibilité de les emboiter).

Pour réaliser nos présentoirs, il nous faudra découper les patrons des prototypes dans une plaque de plastique à l'aide de la découpe laser puis de les plier afin d'obtenir des pieces en volume.

Par la suite, nous avons commencé à faire des maquettes en papier de nos présentoirs pour avoir une idée sur le procédé de réalisation des patrons 2D et anticiper les éventuelles difficultés à sa réalisation.

Modele ours papier

Entre-temps, nous avons fait des tests sur la laser cut afin de pouvoir être à l'aise avec la machine sur la découpe et la gravure. Pour pouvoir plier nos patrons plus facilement, nous voulions proceder à une gravure de profondeur variable (en forme de V). Cependant, nous n'avons pas réussi à obtenir l'effet escompté car la méthode entreprise pour leur réalisation fut compliquée. En effet, nous avons pensé à créer plusieurs lignes de gravures de differentes couleurs sur le logiciel de la Trotec en associant à chacune d'elles une profondeur définie. Néanmoins, l'aspect obtenu est peu lisse et pas assez profond pour pouvoir plier la plaque de plastique sans cassure.

Par la suite, nous sommes passés à la modélisation 3D de nos présentoirs, afin d'obtenir leur patrons de découpe sur Creo. Pour cela, nous avons fait des recherches sur les fonctionnalités de Creo qui pourraient nous permettre de réaliser nos patrons.

Pour obtenir un patron sur Creo, il faut tout simplement créer un fichier piece Part et de modéliser une pièce en volume plein en utilisant les fonctions d'Extrusions. Apres cela, il faut convertir la piece Part en Sheetmetal afin de pouvoir la vider de son volume (comme avec la fonction Coquille de Creo). Ensuite, il faut definir les aretes que Creo doit couper ou déplier pour former le patron. Pour cela, il faut utiliser la fonction Conversion puis Edge rip ou Edge bend en fonction de l'action souhaitée. Lorsque la découpe semble bonne (toutes les aretes deviennent orange), nous pouvons deplier la piece en cliquant sur FlatPattern.

Modeles  ours adulte déplié et chien enfant

Enfin, nous avons exporté les patrons obtenus sur la machine de découpe laser Trotec afin d'effectuer nos premiers prototypes. Pour cela, nous devons creer un fichier Draw sur Creo et d'y inserer notre patron découpé à l'échelle 1 avant de le sauvegarder en PDF pour l'utiliser sur le logiciel de la TroTec.

Ci-dessous, vous pourrez voir le premier prototype sorti de la découpe laser. Malheureusement, les gravures obtenues sont encore bien trop fines pour pouvoir plier le plastique. De plus, le plastique utilisé est trop épais et cassant. Il est peu probable de réaliser nos présentoirs dans cette plaque.

Comme nous ne sommes pas certains de pouvoir finaliser nos présentoirs opticiens à temps pour la date de rendu du projet, nous lançons en parallele une impression 3D de nos modeles en taille réduite afin de pouvoir proposer une maquette de nos prototypes finaux. De plus, nous pensons que la voie de l'impression 3D peut etre une bonne option pour la réalisation des modeles réduits. En effet, plus le patron est petit et plus il est diffcile de le plier proprement.

Apres avoir récuperé nos prototypes reduits, la voie de l'impression 3D nous a semblé etre de surcroit un procédé interessant pour la réalisation de nos présentoirs en plus du découpage laser. Nous nous sommes donc plus étendu sur le sujet en faisant des recherches sur la facon dont nous pouvions rendre nos pieces encore plus transparentes apres l'impression. Pour cela, nous avons procédé à un traitement de surface de nos pièces dans de l'isopropanol avec differents temps de trempage. Plus le temps de trempage est important et plus la piece est lisse et transparente. Cependant, plus la durée de l'exposition de la pièce à l'isopropanol est élevée et plus la pièce perd en épaisseur et certaines arêtes peuvent etre amenées à se creuser ( c'est le cas du prototype chat autour du nez et des oreilles). La voie de l'impression 3D est interessante mais il faut savoir faire le bon compromis entre la transparence et l'épaisseur de la pièce.

Exemple avec 1 ere impression ours, avant / apres traitement de surface dans l'isopropanol

Pour l'impression de la premiere version de l'ours, les oreilles ont été arrachées lors du démoulage de la piece car la paroi de celle-ci était bien trop fine. Apres étuvage, cette paroi est encore plus fine et le prototype est tres fragile.

Exemple avec 2 eme impression ours avant / apres traitement de surface dans l'isopropanol

Impression modèle chat apres traitement de surface dans l'isopropanol

De plus, les prototypes nous ont permis de refléchir sur le systeme d'attache envisagé pour accrocher les présentoirs en vitrine. Pour cela, nous avons pensé à une attache en 3 points en prenant garde à bien les espacer pour pouvoir regler l'équilibre des présentoir au mieux.

Apres cette petite parenthese sur l'impression 3D, nous nous sommes amenés à reflechir sur une matiere qui correspondrait mieux à nos criteres pour la découpe laser tels que l'épaisseur, la souplesse et la transparence. Pendant ce temps, nous continuons à améliorer l'esthétisme de nos présentoirs.

2 ème version modeles ours adulte, chien enfant et chat adulte

Apres avoir amélioré nos présentoirs, nous les avons découpés sur Creo afin d'en obtenir des patrons 2D. De plus, comme nous proposons des présentoirs non démontables, l'objectif est que ceux-ci puissent s'emboiter les uns avec les autres lors du rangement afin d'économiser de la place.

Modele ours adulte déplié

Modele chien enfant déplié

Modèle chat déplié

Lors de la découpe de nos volumes, nous n'arrivons pas à obtenir un patron avec les oreilles incluses. Pour pallier à ce probleme, nous avons fait le patron des oreilles à part, que nous avons ensuite assemblé aux patrons finaux lors de la réalisation de nos prototypes.

Apres avoir réalisé nos patrons, nous nous sommes rendu compte que ceux-ci sont bien trop grands pour rentrer entierement dans la laser cut. Pour pouvoir présenter des prototypes pendant la soutenance, afin d'illustrer nos propos et dans une optique de test, nous avons decoupé et plié nos patrons nous même à la main. Pour cela, nous nous sommes servi d'un découpeur thermique, muni d'un fil chauffant. Le résultat obtenu n'est pas aussi precis et propre que si nous avions utilisé la laser cut. Cependant, nous avons pu verifier que les présentoirs sont effectivement bien ajustés aux lunettes et que nous pouvons les suspendre sans basculer.

V : Améliorations

Apres les nombreuses complications intervenues lors de la réalisation de nos prototypes à l'aide de la laser cut, nous nous sommes posé la question si un autre procédé aurait été plus judicieux. La reponse nous semble evidente en vue de la forme de nos présentoirs et pour une bien meilleure qualité que le thermoformage serait intéressant à exploiter.

Cependant, pour plus de facilité de découpe et de montage des présentoirs, il est intéressant d'explorer la voix du puzzle 3D. En effet, cette idée propose plusieurs avantages par rapport au systeme de pliage :

- Possibilité de pouvoir découper toutes les pieces dans la découpe laser de l'INSA

- Gain de place lors du rangement si celui-ci est emboitable (avec un systeme de clip ou tout simplement inspiré des puzzles 3D disponibles dans le marché)

- Possibilité de montage par l'utilisateur (ce qui n'est pas le cas du patron à découper puis plier)

- Finitions plus propres (si nous collons du PMMA transparent avec du solvant par exemple)