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En conception mécanique, le choix du matériau approprié ne se limite pas à l'esthétique. Les propriétés du matériau influent directement sur le poids de la pièce, la précision de la simulation, les décisions de fabrication et l'estimation des coûts.
Bien que SOLIDWORKS intègre une vaste base de données de matériaux, les ingénieurs travaillent souvent avec des matériaux spécifiques à un fournisseur, des plastiques modifiés, des alliages sur mesure ou des matériaux d'impression 3D qui ne sont pas disponibles dans la bibliothèque par défaut.
Ce guide explique comment créer et gérer des matériaux personnalisés dans SOLIDWORKS en utilisant un flux de travail d'ingénierie pratique.
Pourquoi créer des matériaux personnalisés ?
Les matériaux personnalisés dans SOLIDWORKS sont utiles lorsque la bibliothèque de matériaux standard ne contient pas le matériau souhaité. De nombreuses entreprises utilisent des plastiques spéciaux, des alliages d'aluminium, des matériaux composites ou des matériaux d'impression 3D qui ne figurent pas dans la base de données par défaut.
La création de matériaux personnalisés permet aux ingénieurs d'utiliser des informations précises sur les matériaux dans leurs conceptions et simulations. Ceci est essentiel pour obtenir des données exactes sur le poids, la résistance et la fabrication des pièces.
On utilise souvent des matériaux sur mesure lorsqu'un fournisseur propose des propriétés de matériau spécifiques, lorsque les matériaux existants ne correspondent pas aux valeurs requises, ou lorsqu'une entreprise souhaite utiliser sa propre bibliothèque de matériaux standard.
L'utilisation de propriétés de matériaux précises améliore les calculs de masse, la précision du centre de gravité, les résultats de simulation, la cohérence de la nomenclature et la documentation de fabrication.
Étape 1 — Ouvrez l'éditeur de matériaux
Ouvrir un fichier de pièce dans SOLIDWORKS.
Dans l'arbre de conception FeatureManager :
- (clic droit) Matériau
- Sélectionnez Modifier le contenu
Ceci ouvre la fenêtre Base de données des matériaux où sont stockés toutes les bibliothèques, catégories et matériaux.
Étape 2 — Créer une nouvelle bibliothèque de matériaux
Au lieu de modifier les matériaux SOLIDWORKS par défaut, créez votre propre bibliothèque.
Dans le panneau de gauche :
- Défilez jusqu'à Matériaux personnalisés
- Faites un clic droit et choisissez Nouvelle bibliothèque
- Donnez un nom clair à la bibliothèque
Exemple:
- Documents de l'entreprise
- Plastiques sur mesure
- Matériaux d'impression 3D
Après avoir créé la bibliothèque :
- Faites un clic droit sur la bibliothèque
- Sélectionner une nouvelle catégorie
Exemples de catégories :
- Plastiques techniques
- Alliages d'aluminium
- Matériaux composites
Cette structure permet de garder les matériaux organisés pour les projets futurs.
Étape 3 — Créer un nouveau matériau
Les ingénieurs utilisent généralement deux méthodes.
Méthode 1 — Copier un document existant (recommandée)
Il s'agit du flux de travail le plus rapide car il préserve :
- Paramètres d'apparence
- propriétés physiques fondamentales
- Classification des matériaux
Exemple :
Si vous avez besoin d'un alliage 1060 modifié, copiez d'abord le matériau d'alliage existant.
Mesures:
- Sélectionnez un matériau existant
- Clic droit → Copier
- Cliquez avec le bouton droit sur votre catégorie personnalisée → Coller
Renommez le matériau ensuite.
Exemple:
- Aluminium 6061 sur mesure
Si vous avez copié l'alliage d'aluminium 1060 pour créer votre nouveau matériau, l'étape principale consiste à remplacer les propriétés mécaniques par les valeurs correctes pour l'aluminium 6061.
Commencez par renommer le matériau en « Aluminium 6061 personnalisé ». Ensuite, mettez à jour les propriétés techniques importantes dans l’éditeur de matériaux.
Maintenez une densité d'environ 2700 kg/m³, car les deux alliages ont un poids très similaire. La principale différence réside dans la résistance. L'aluminium 1060 est un aluminium commercial tendre, tandis que le 6061-T6 est beaucoup plus résistant et couramment utilisé pour les pièces structurelles et usinées.
Modifiez le module d'élasticité à environ 68,9 GPa.
Mettez à jour la limite d'élasticité à environ 276 MPa.
Fixez la résistance à la traction à environ 310 MPa.
Conservez le coefficient de Poisson à environ 0,33.
Pour les propriétés thermiques, modifiez la conductivité thermique à environ 167 W/m·K, car l'alliage 6061 conduit moins bien la chaleur que l'alliage 1060. Le coefficient de dilatation thermique peut rester proche de 23,6 × 10⁻⁶ /K.
Si vous utilisez ce matériau pour des simulations ou des calculs de fabrication, il est préférable de vous référer aux données techniques du fournisseur pour connaître l'état exact de trempe, notamment s'il s'agit d'un matériau 6061-T6, 6061-Oou 6061-T4. La plupart des applications d'ingénierie utilisent généralement le 6061-T6 en raison de sa résistance élevée et de sa bonne usinabilité.
Méthode 2 — Créer un matériau à partir de zéro
S'il n'existe aucun document similaire :
- Cliquez avec le bouton droit sur la catégorie
- Sélectionner du nouveau contenu
Cela crée une entrée de matériau vide où toutes les propriétés doivent être saisies manuellement.
Étape 4 — Définir les propriétés des matériaux
Étape 5 — Appliquer le matériau
Cliquez sur Appliquer puis sur Fermer.
Le matériau personnalisé est désormais attribué à la pièce.
Une fois appliqué, SOLIDWORKS se met à jour automatiquement :
- propriétés de masse
- Aspect du matériau
- Données de simulation
- Définitions des matériaux de la nomenclature
Partage de bibliothèques de matériaux personnalisées
Les matériaux personnalisés sont stockés sous forme .sldmat .
Exemple d'emplacement par défaut :
C:\Program Files\SOLIDWORKS Corp\SOLIDWORKS\lang\english\sldmaterials
Pour les équipes d'ingénierie, il est recommandé de stocker les bibliothèques de matériaux dans un emplacement partagé.
Les options courantes comprennent :
- Dossiers réseau partagés
- coffres-forts PDM
- Dossiers d'ingénierie gérés dans le cloud
Pour ajouter une bibliothèque partagée :
- Allez dans Outils → Options
- Ouvrir les emplacements des fichiers
- sélectionnées Bases de données de matériaux
- Ajoutez le chemin du dossier partagé
Cela garantit que tous les utilisateurs travaillent avec les mêmes données de matériaux validées.
Meilleures pratiques d'ingénierie
Utiliser les données réelles des fournisseurs
Dans la mesure du possible, utilisez les fiches techniques du fabricant plutôt que les valeurs estimées.
Normaliser la dénomination
Utilisez des conventions d'appellation claires, telles que :
- Acier AISI 1045
- ABS moulé par injection
- Fibre de carbone PETG
Garder les bibliothèques organisées
Séparer les matériaux par :
- Méthode de fabrication
- Norme industrielle
- Famille de matériaux
Bibliothèques de matériel de sauvegarde
contenant .sldmat des données spécifiques à l'entreprise, des sauvegardes régulières sont importantes.
Réflexions finales
La création de matériaux personnalisés dans SOLIDWORKS est un processus simple, mais elle a un impact majeur sur la précision de l'ingénierie et la cohérence du flux de travail.
Une bibliothèque de matériaux correctement gérée améliore :
- Fiabilité de la simulation
- Communication en production
- normalisation de la conception
Pour les entreprises travaillant avec des matériaux spécialisés ou des flux de production spécifiques, les bibliothèques de matériaux personnalisées deviennent rapidement un élément essentiel de l'environnement CAO.
Représentant(e) en développement des ventes chez ChampionXperience
Hanen Bdioui est rédactrice en chef chez ChampionXperience, où elle supervise le contenu relatif à la CAO, la VR et les technologies émergentes de l'ingénierie. Elle travaille chez Dassault Systèmes en tant que créatrice de contenu et ingénieure d'application SOLIDWORKS , et contribue également comme rédactrice technique pour Engineering.com et EngineeRules, traitant de sujets liés à la CAO, au PLM et à la simulation. Hanen crée par ailleurs du contenu spécialisé pour 3DEXCITE, la plateforme 3DEXPERIENCE et Onshape, afin d'accompagner les ingénieurs et les entreprises dans l'adoption de flux de travail numériques modernes.
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