Présentoir BD

I. Analyse du support existant et de la demande du client

A) Fonctionnement du support

Actuellement, le libraire utilise un support pour table uniquement et assez fragile. Il est passe-partout et n’est pas personnalisé par rapport au thème de la librairie. Le support actuel se compose de trois parties mobiles les unes par rapport aux autres afin de faciliter le transport du support. Deux parties sont utilisées pour bloquer la base du livre, il existe deux compartiments, les livres fin seront bloqué dans l’entaille dantis que les livres épais seront bloqué par les demi sphères. Afin d’assurer une stabilité de la BD, un bras supplémentaire vient prendre appui à l’arrière. Afin de permettre l’uniformité de la visibilité du livre, un changement d’angle est possible. Pour cela, le bras du milieu glisse sur le côté, pivote à 360° et se remet en place en l'insérant dans la partie striée. Cette dernière permet d’assurer le non-glissement du bras et de permettre de tenir la BD sans risque qu’elle tombe.

B) Cahier des charges

FP1 : Maintenir une BD sur un support

Résistance poids BD

FC1 : Ne pas abîmer la BD lors du maintien

Surface plane pour le dessous de la BD

Forme géométrique en S déformable pour l’avant

FC2 : Pouvoir changer l’angle d’inclinaison de la BD : 

Rotation grâce à des crans (cran sur support livre ou sur le support table)

FC3 : Etre compatible avec différentes tailles de BD

Géométrie déformable

Serre joint

Silicone

FC4 : S'intégrer dans l’espace de la librairie (design : griffes et transparent)

Insertion de griffes afin d’évoquer le “coup de griffe”

Support en couleur orange et noir 

FC5 : Assurer une stabilité de la BD et du support

Maintien en position sur le support par déformation

Support diviser en 2 parties

FC6 : Être résistant à la poussière, UV, toucher, produits chimiques

Matériau 

traitements ou additifs

II. Etat de l’art

Support étagère	Support table	Système d'inclinaison

Afin de débuter la réflexion autour de ce projet, nous avons réalisé des recherches sur les solutions existantes à ce projet afin de réaliser un état de l’art. Nous n’avons pas trouvé de modèle permettant de réaliser à la fois le support pour une table et pour une étagère. Nous avons donc répertorié ce que nous trouvons pour chaque cas en plus du système d’inclinaison où nous observons plusieurs mécanismes. De ce fait, nous pouvons passer à la recherche de solutions innovantes.

III. Diagramme de Gantt

IV. Innovation et Idée

Afin d’avoir des idées des problèmes que nous allions rencontrer, nous avons créer un graphe des problèmes :

V. Prototypage

A) Choix de la matière

Après réflexion et quelques tests, nous avons remarqué que le PLA est un matériau suffisant. Il nous fallait un matériau qui puisse supporter un certain poids et une souplesse faible mais tout de même présente. Les matériaux souple comme le PET ou l’ABS ne conviennent pas car les supports, table, étagère ou livre, risquent soit de tomber,  soit de ne pas maintenir la BD correctement. De plus, le PLA est un matériau simple à imprimer, ce qui rend la “mini-production” accessible à tous. Son origine biosourcée nous a permis de confirmer notre choix avec un aspect écologique.

B) Premières idées et premiers tests

Afin de parvenir à un système fonctionnel, nous avons effectué plusieurs tests plus ou moins réussi

• Test 1: 

Pour débuter, nous nous sommes penché sur la partie étagère, nous avons donc fait deux test afin de voir lequel des deux possèdent le meilleur maintien sans le poids d’un livre : 
Ce système est composé de quatres pattes, dont deux inclinées afin d’avoir un maintien sur l’étagère. Ce support a été fait en PLA mais les dimensions n'étaient pas optimales pour une étagère standard mais nous a permis de découvrir les problèmes qui pourraient survenir au cours de notre projet  En revanche, Il nous a permis d’observer la flexibilité du matériau, assez flexible pour ce que l’on demande. 
 

Ce deuxième système est constitué d’un S qui va permettre une déformation afin de se fixer sur l’étagère. Il se fixe sur l’étagère simplement mais peut glisser horizontalement. La résistance au poids de la BD dépasse la demande client qui est de 2 kg. Nous sommes plutôt satisfaits de ce prototype car le principe d’accroche fonctionne correctement. 

A présent, nous réfléchissons à un autre point: pouvoir régler l’angle d’inclinaison et adapter ce support en support table. Afin d’obtenir plusieurs positions possibles, nous pensons à un système de tige avec différents crans. De plus, nous devons encore ajuster les angles vifs pour les rendre arrondis, modifier l’épaisseur afin de la rendre la plus homogène possible, et ajuster la pente d’inclinaison de la BD. Nous avons également imaginé plusieurs systèmes de maintien du livre afin de pouvoir adapter à différentes tailles tels qu’un système de clips afin de régler la longueur de l’appui livre, comme le principe de réglage d’hauteur des béquilles. De plus, nous avons réfléchi à comment faire afin de faire tenir la BD sur la table et sur l’étagère. Nos premières idées était d’avoir un seul support large pour la table et deux supports plus fin pour l’étagère. Ne trouvant pas de solution résolvant notre problème, nous nous sommes inspirés de la matrice de résolutions des contradictions afin de rendre stable la BD sur le support étagère et sur le support table. De ce fait, nous arrivons à l’idée de séparer le support en deux parties afin d’être adaptable à la largeur des BD et de gagner en stabilité et les assembler pour former le support table avec potentiellement l’ajout d’un insert afin de stabiliser et d’ajouter le système d’inclinaison d’angles.

• Test 2 : 

Pour notre 3ème impression de prototype, nous l’avons réalisé en PLA blanc :

Nous avons réalisé un chanfrein au début du S déformable, réarrangé les dimensions et les arrondis. Après avoir résolu la contradiction, nous avons donc pris la décision de conserver cette disposition de deux supports par BD.  Afin de représenter la demande du client, nous avons testé avec un livre imposant que nous possédions. De ce fait, nous observons un décollement lors de l’appui sur table dû au centre de gravité trop reculé en fonction du poids de la BD, et  nous devons encore y insérer le système de changement d’angle. Pour le support étagère, nous sommes plutôt satisfaits du résultat à ce stade, les seuls inconvénients sont que le support bouge trop facilement horizontalement, que la BD est pratiquement à 90° ce qui peut la rendre instable, il faut donc que l’on introduise un maintien de la BD par rapport au support .

C) Idées repensées et encore d’autres tests

• Test 1 : 

Après discussion avec les professeurs, nous avons presque entièrement repensé notre projet. Au lieu de réaliser un seul support qui permet à la fois d’être sur l’étagère et sur la table, nous avons décidé de réaliser “un kit” : notre support sera modulable en fonction de si nous sommes sur la table ou l’étagère. Ainsi nous avons réalisé 2 supports étagères sur le même modèle que précédemment et 2 supports tables qui intègrent la modification d’angle. De plus, afin de supporter le livre, nous avons réalisé un support livre qui peut être mis sur les deux supports afin d’être modulaire.

Cependant, nous avons pu remarquer quelques problèmes au niveau des ajustements. En effet, notre pivot sur la partie en contact avec le livre ne tient pas sur le support table et notre tige qui maintient le livre en place ne tient pas non plus dans son emplacement. Nous sommes allés voir notre client afin qu’il puisse valider le système, et voir avec lui pour le design. Ainsi nous avons modélisé le support table afin qu’il ressemble à une tête de tigre, nous avons rajouté une patte de tigre sur la partie qui maintient le livre en place et nous avons décidé d’imprimer le support livre en orange et d’y peindre des rayures noires afin de donner l’effet tigre.

• Test 2 : 

Afin de résoudre les différents problèmes rencontrés lors du 4ème test, nous avons modélisé et imprimé des petites versions de nos mécanismes afin de vérifier leur fonctionnement :

Cependant, après impression, nous nous sommes rendu compte que si notre tige casse, le système doit être entièrement changé ce qui n’est pas pratique. Ainsi nous avons réfléchi à plusieurs autres alternatives :

Cette alternative nous permet de pouvoir changer la tige si elle casse. Cependant, après impression, nous nous sommes rendus compte que lorsque nous voulons prendre la BD lorsqu’elle est posée sur le support table, la tige tombait lorsqu’il n'y avait plus de poids.

Cette alternative nous permet de pouvoir changer la tige en cas de casse tout en gardant une garantie sur le fait que la tige ne puisse pas repartir et tomber si nous bougeons le support. 

VI. Projet final

A) Présentation

Notre projet se présente sous la forme d’un kit : 2 supports BD orange, 4 pattes de tigre dont 2 de rechange orange orange, 2 supports étagère noirs et 2 supports table noirs avec 4 tiges noires dont 2 de rechange. En fonction de la configuration, sur table ou sur étagère, tous ces éléments ne sont pas utilisés. Cependant, le support BD et les pattes sont constamment utilisés.
Ainsi, sur le support table, la BD peut être inclinée en 5 positions différentes tout en ayant une bonne stabilité.  Sur une étagère, les 2 supports permettent de soutenir même les BDs les plus lourdes.
De plus, les BD sont maintenues correctement contre le support afin d’éviter qu’elles ne tombent. Cependant, elles sont quand même facilement accessibles et le client peut récupérer la BD sans grande difficulté tout comme la remettre en place. Les pattes de griffes sont là pour rappeler le thème de la librairie ainsi que de mettre en avant les BD coup de griffes (coup de cœur) du personnel de la librairie.

B) Réflexions

Dans cette partie, nous allons nous intéresser de manière plus précise au fonctionnement du système.
Nous utilisons la déformation de la matière à différents endroits : pour maintenir le support sur l’étagère et maintenir la BD sur le support 

De plus, les bagues présentes sur le support étagère et le support table nous permettent de maintenir correctement le support BD en place afin d’éviter que les supports ne tombent tout en autorisant la rotation notamment pour le support table.

Nous avons décidé de proposer 5 inclinaisons différentes pour la BD car nous avons jugé que c’était suffisant. Nous avons réalisé une tige afin de supporter le support BD pour qu’il ne tombe pas sous le poids de la BD. Les crochets réalisés sur le support BD permettent de maintenir la position en place.

VII. Améliorations et avenir

A) Améliorations du projet actuel

Afin d’améliorer notre projet, nous avons encore quelques idées qui n’ont pas pu être réalisées par contrainte de temps, matériel ou autres. Dans un premier temps, nous voulions réduire le dérapage horizontal du support étagère le long de cette dernière, nous avons légèrement réduit l’écart serrant l’étagère mais nous avons eu l’idée afin de garder le glissement de l’installation, de créer des stries dans la longueur du support. L’accroche, soit la tige d’inclinaison de l’angle, peut également être encore améliorée, nous avions à plusieurs reprises modifié afin d’obtenir une tige restant en place avec l’installation ou la prise de la BD, résistante au poids du livre, et les différents angles nécessaires. Elle peut encore être optimisée afin de rendre la liaison plus fluide et résistante ainsi qu’une réflexion plus poussée afin de maintenir totalement le support lors de la prise de la BD, ce qui a été amélioré mais pas ajusté de manière la plus optimale. Les marques d’impression 3D influencent le design dû aux supports qui causent un manque de propreté par endroit. De plus, la peinture manuelle est bien pour notre cas mais pas la solution la plus optimale, une impression en bi-couleur permettrait une optimisation de la production. La peinture permet de rendre notre projet plus authentique en plus de produire moins de déchets que l’impression bi-couleur.

B) Mise en production 

Pour une prise en production, nous pouvons penser à une production par injection, deux de nos pièces auraient besoin de tiroir : la patte et le support table. Afin d’être rentable, nous pourrions créer un moule à plusieurs empreintes avec les contre dépouilles dans un même sens afin de n’avoir à créer qu’un seul tiroir. De plus, nous devons faire quelques changements de géométrie, en particulier des ajouts d’arrondi dans plusieurs endroits. Afin de garantir la souplesse des parties en forme de S, nous pouvons utiliser du Polypropylène, les parties non souple peuvent, elles, être fabriquées en ABS. Pour la partie design, nous pouvons garder les couleurs que nous avons actuellement. En revanche, afin de nous rappeler encore plus le tigre, nous pouvons injecter les pattes en bi-colore, noir et orange. De plus, nous pourrions créer des rayures de tigre grâce à un procédé Cubic. Ce procédé assure le transfert d’un décor de manière aléatoire sur notre pièce. Cela permettrait, comme la peinture actuellement, d’avoir un décor unique. 

VIII. Conclusion