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05 - La Machine Locomotive au 1:87

La fonction Enveloppe

Introduction
Ce titre provocateur de ce chapitre, La Machine Locomotive, évoque le fameux ouvrage d’Edouard Sauvage dont la troisième édition déjà avait été publiée en 1899, reprise et largement complétée en 1947 par André Chapelon pour la dixième édition.
Notre ambition ici n’est pas de décrire la locomotive réelle mais sa transposition en HO et une méthode efficace pour envisager sa production en très petite série.
Nous différencierons ici certains organes de l’enveloppe réelle qui se voient depuis la position normale du modèle posé sur la voie ou en retournant le modèle sur le dos et sont habituellement inclus dans la représentation du modèle réduit.
Ces organes de l’enveloppe peuvent être reproduits avec un mode de fonctionnement qui évoque de l’organe réel, on dira alors qu’ils sont fonctionnels, ou juste représentés pour suggérer leur forme et leurs liens avec le reste de l’engin sans prétendre à une autre fonction, on dira alors qu’ils sont fictifs.
Le mur de l’injection
Quand j'ai eu envie de contribuer au domaine du modélisme il y a quelques décennies, le domaine des imprimantes passait des outils de forme avec des polices de caractères définies par l'outillage, les boules de caractères ou les marguerites par exemple, aux outils de génération matriciels qu'étaient les imprimantes à aiguilles puis à jet d'encre ou laser.
Finis les outillages spécifiques aux polices de caractères et à leur taille : l'outil de génération a permis d’augmenter la productivité car la technique a évolué vers une nouvelle approche valide.
C'est ce que j'appelle le mur de l'injection dans notre domaine car le modélisme subit actuellement un défi du même ordre.
L'outil de forme qu'est le moule d'injection devient trop coûteux pour un marché qui se réduit, et c'est aussi vrai pour mes propres roues en bronze puisqu'il leur faut un moule et leur coût unitaire ne peut pas baisser au vu de la quantité d'usinage qu'il faut effectuer à la pièce.
Outil de forme ou de génération
Je me suis mis à la 3D quand Solidworks est apparu sur PC, ce qui m'a permis de créer des pièces alors que je ne suis pas compétent pour créer des modèles maîtres sculptés comme mes prédécesseurs.
L’impression 3D permet aujourd’hui de lever cet obstacle.
Les imprimantes 3D et surtout les résines ont évolué suffisamment pour générer maintenant les pièces que je souhaite.
La définition des imprimantes est devenue suffisante pour les pièces à produire, restait à trouver des résines qui permettent la robustesse et la durabilité comparables à l'injection plastique.
Maintenant que c'est le cas, j'ai décidé de passer à l'acte puisque d'autres conditions étaient réunies pour que je m'y mette.
Pour produire à l’unité, il faut valider une approche qui gère l'explosion combinatoire : exprimer la personnalisation des modèles sous la forme de variabilités fonctionnelles, ce que je pratique depuis trente ans.
L’exemple des tampons illustre cette approche dans la conception de tampons fidèles, fictifs ou fonctionnels, intégrés ou rapportés.
Les variabilités fonctionnelles
Imaginons les 57 dessins de tampons rapportés d'AMF'87, un par forme réelle envisagée.
Peut-on intégrer un tampon à notre modèle sans assemblage, ou l’adapter à tout modèle existant où on souhaite le rapporter ?
Pour les tampons rapportés, on définit une interface différente pour chaque cas d'application.
Pour réduire l’assemblage, on peut intégrer les tampons en adoptant le concept de nomenclature conditionnelle.
Une manière de le faire est l'instanciation à la demande, qui paramètre la nomenclature et les pièces à produire par quelques variables.
Cette technique est issue de la programmation par objets.
Au lieu de 57 dessins * 2 (fictif ou fonctionnel) * 5 à 10 méthodes d'assemblage, on obtient 57 dessins instanciables par des paramètres simples et compréhensibles par l'acquéreur.
Sans lister toutes les variantes, on génère à la demande les variantes de dessin et de nomenclature utiles : finie l’explosion combinatoire !
Dans ce chapitre
Ce chapitre contient une liste d’organes dont la description apporte de la matière à notre propos : nous ne visons pas du tout l’exhaustivité.
Nous souhaitons traiter ici les organes classiquement choisis dans une reproduction et les illustrer du point de vue de la méthodologie de conception.
Sans ordre particulier, nous traiterons ici des organes suivants :
- Les tampons.
D’autres s’ajouteront à cette liste selon les besoins.
Dans d'autres chapitres
Certains organes demandent un traitement conceptuel plus important et sont abordés dans un chapitre particulier :
- Le guidage de l’essieu.