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Projets de Modelisation 3D

Ce portfolio presente divers projets de modelisation et de conception 3D realises avec SolidWorks, axes sur des solutions pratiques pour des problemes quotidiens et la fabrication sur mesure. Toutes les pieces ont ete concues pour l'impression 3D ou l'usinage CNC, demontrant des competences en modelisation CAO, conception mecanique et considerations de fabrication.

Vue d'ensemble

En tant qu'etudiant ingenieur passionne par la resolution de problemes pratiques, j'ai developpe de nombreux modeles 3D pour des applications personnelles et professionnelles. Chaque projet repond a un besoin specifique, de l'organisation d'equipements a la creation de supports de montage personnalises. Les conceptions privilegient la fonctionnalite, la fabricabilite et l'esthetique.

Logiciel utilise : SolidWorks (formats SLDPRT, SLDASM)
Formats d'export : STEP, IGES pour la compatibilite de fabrication
Methodes de fabrication : Impression 3D (FDM, SLA), usinage CNC

Portfolio de projets

1. Support de Katana (Support Katana)

Objectif : Support d'exposition sur mesure pour sabres japonais katana avec embleme decoratif Jolly Roger de One Piece.

Details techniques :

  • Composants : Supports gauche et droit, support central de katana, plaque decorative Jolly Roger, fichier d'assemblage complet
  • Caracteristiques de conception : Base stable avec distribution equilibree du poids, zones de protection pour la lame, conception modulaire pour une impression et un assemblage faciles, integration esthetique de decoration inspiree de l'anime

Ameliorations de la Version 2 :

  • Reconception avec espacement augmente pour les katanas plus grands
  • Optimise pour l'usinage CNC (exports IGES/STEP)
  • Divise en sections superieure et inferieure pour faciliter la fabrication
  • Plusieurs variantes de largeur pour differentes tailles de lames

2. Bouchon Selecteur Rotatif

Objectif : Remplacement ou bouchon personnalise pour selecteurs rotatifs sur equipements electroniques.

Details techniques :

  • Iterations : 3 versions de conception (V1, V2, V3)
  • Caracteristiques : Geometrie interne precise pour le montage sur axe, motif de prise ergonomique, dimensions standardisees, indicateurs visuels de position

Evolution :

  • V1 : Conception fonctionnelle de base
  • V2 : Ergonomie et texture de prise ameliorees
  • V3 : Esthetique raffinee et optimisation de fabrication

3. Support Rack Chauffage (Piece Rack Chauffage)

Objectif : Support de montage personnalise pour systeme de rack de chauffage.

Details techniques :

  • Iterations : 10 versions de conception montrant un raffinement iteratif
  • Considerations : Capacite de charge pour equipements lourds, motifs de percage pour systemes de rack standards, considerations de dilatation thermique, resistance aux vibrations

Processus de conception :

  • Concept initial et geometrie de base (V1-V3)
  • Analyse structurelle et renforcement (V4-V6)
  • Optimisation de fabrication (V7-V9)
  • Conception finale prete pour la production (V10)

4. Porte-badge CEC (Piece Badge CEC)

Objectif : Porte-badge personnalise ou piece de montage pour cartes d'identification.

Details techniques :

  • Versions : Plusieurs iterations pour differents scenarios de montage
  • Caracteristiques : Mecanisme de retention securisee de la carte, points de fixation pour cordons ou clips, bords protecteurs, profil compact

5. Piece Industrielle EDF (Piece-EDF)

Objectif : Composant personnalise concu pour une application industrielle (contexte EDF - Electricite de France).

Details techniques :

  • Iterations : 3 versions montrant un raffinement professionnel
  • Considerations d'ingenierie : Analyse de charge et tests de contraintes, resistance environnementale (temperature, humidite), accessibilite pour l'installation et la maintenance, exigences de durabilite a long terme

6. Composant Refrigerateur (Frigo)

Objectif : Piece de remplacement ou de modification personnalisee pour assemblage de refrigerateur.

Details techniques :

  • Piece fonctionnelle concue pour resoudre un probleme specifique de refrigerateur
  • Exigences dimensionnelles precises pour un ajustement correct
  • Considerations de materiaux compatibles alimentaires
  • Compatibilite de temperature (-20 C a +50 C)

Competences techniques demontrees

Modelisation CAO

  • Conception parametrique : Utilisation de dimensions et contraintes pour des modifications flexibles
  • Modelisation d'assemblages : Creation d'assemblages multi-pieces avec contraintes et relations
  • Modelisation de surfaces : Geometries complexes avec considerations esthetiques
  • Conception pour la fabrication (DFM) : Optimisation des pieces pour l'impression 3D et l'usinage CNC

Analyse d'ingenierie

  • Considerations structurelles : Capacite de charge, distribution des contraintes
  • Analyse de tolerances : Assurer un ajustement et un fonctionnement corrects
  • Selection des materiaux : Choix de materiaux adaptes a l'application
  • Conception iterative : Versions multiples montrant une amelioration continue

Connaissances en fabrication

  • Impression 3D : Contraintes des imprimantes FDM (surplombs, supports, orientation des couches)
  • Usinage CNC : Acces des outils, tailles minimales des caracteristiques, enlevement de matiere
  • Assemblage : Selection de fixations, tolerances pour les types d'ajustement
  • Post-traitement : Exigences de finition et procedures d'assemblage

Philosophie de conception

Approche de resolution de problemes

Chaque projet commence par l'identification d'un besoin ou probleme specifique :

  1. Analyse des exigences : Comprendre les besoins fonctionnels et esthetiques
  2. Conception conceptuelle : Esquisses et brainstorming de solutions
  3. Modelisation 3D : Creation de modeles CAO detailles
  4. Iteration : Tests et raffinement a travers de multiples versions
  5. Fabrication : Preparation pour la production (impression 3D ou usinage)
  6. Validation : Tests des pieces finales en conditions reelles

Principes cles

  • Fonctionnalite d'abord : La conception doit resoudre efficacement le probleme
  • Fabricabilite : Les pieces doivent etre pratiques a produire
  • Esthetique : Apparence soignee et professionnelle
  • Durabilite : Fiabilite et robustesse a long terme
  • Economie : Utilisation efficace des materiaux et du temps de production

Procedes de fabrication

Impression 3D (FDM)

  • Materiaux : PLA, PETG, ABS
  • Hauteur de couche : 0.1-0.3mm selon l'application
  • Remplissage : 15-80% selon les exigences structurelles
  • Strategie de supports : Optimisation de l'orientation pour minimiser les supports

Impression 3D (SLA)

  • Applications : Pieces decoratives haute definition (Jolly Roger)
  • Resolution : 50-100 microns
  • Materiaux : Resines standard et resistantes
  • Post-traitement : Lavage, polymérisation, finition

Usinage CNC

  • Materiaux : Aluminium, acier, plastiques
  • Format d'export : STEP, IGES pour logiciel FAO
  • Considerations : Trajectoires d'outils, fixations, tolerances
  • Applications : Pieces industrielles haute resistance

Statistiques du projet

  • Nombre total de projets : 6 applications distinctes
  • Nombre total d'iterations : Plus de 30 versions sur tous les projets
  • Formats de fichiers : SLDPRT (natif), SLDASM (assemblage), STEP, IGES (export)
  • Maitrise logicielle : SolidWorks (CAO), Cura/PrusaSlicer (impression 3D)
  • Methodes de fabrication : Impression 3D FDM, impression SLA, usinage CNC

Projets futurs

Developpements prevus

  • Bibliotheque de conception parametrique : Creation de composants et modeles reutilisables
  • Optimisation topologique : Utilisation de la conception generative pour la reduction de poids
  • Assemblages multi-materiaux : Combinaison de composants imprimes et usines
  • Integration IoT : Conception de boitiers pour projets electroniques
  • Projets collaboratifs : Conceptions open-source pour la communaute

Competences a developper

  • Analyse par elements finis (FEA) : Simulation et validation structurelle
  • Analyse CFD : Dynamique thermique et des fluides
  • Rendu : Visualisations photorealistes
  • Documentation technique : Creation de dessins de fabrication detailles
  • Integration FAO : Flux de travail d'usinage direct depuis la CAO

Lecons apprises

L'iteration de conception est essentielle

Le support de rack chauffage a traverse 10 versions, demontrant que l'iteration est une partie naturelle et necessaire d'une bonne conception. Chaque version a integre des retours et resolu des problemes specifiques.

Les contraintes de fabrication orientent la conception

Concevoir pour l'impression 3D necessite des considerations differentes de l'usinage CNC. Comprendre ces contraintes tot permet d'economiser du temps et des materiaux.

La documentation est importante

Un nommage correct des fichiers, un controle de version et une bonne organisation sont cruciaux lors de la gestion de plusieurs projets et iterations.

Les tests en conditions reelles sont irremplacables

Les modeles CAO peuvent sembler parfaits, mais les tests physiques revelent des problemes que la simulation peut manquer (ajustement, ergonomie, contraintes imprevues).

La collaboration ameliore les resultats

Plusieurs projets (piece refrigerateur, composant EDF) ont ete crees pour des personnes specifiques, montrant l'importance de comprendre les besoins des utilisateurs et de recueillir des retours.

Outils et logiciels

Logiciel CAO :

  • SolidWorks : Plateforme principale de modelisation 3D
  • Formats d'export : STEP, IGES pour l'interoperabilite

Impression 3D :

  • Logiciel de tranchage : Cura, PrusaSlicer
  • Imprimantes : Technologies FDM et SLA

Analyse (prevu) :

  • SolidWorks Simulation : FEA pour l'analyse structurelle
  • Flow Simulation : Analyse thermique et des fluides

Documentation :

  • SolidWorks Composer : Instructions d'assemblage
  • Dessins techniques : Dessins de fabrication 2D

Conclusion

Cette collection de projets de modelisation 3D demontre l'application pratique des competences CAO pour resoudre des problemes du monde reel. Des supports decoratifs d'exposition aux composants industriels, chaque projet a necessite une consideration attentive de la fonctionnalite, de la fabricabilite et de l'esthetique.

Le processus de conception iteratif visible a travers les multiples versions de chaque piece temoigne d'un engagement envers l'amelioration et le raffinement continus. En continuant a developper mes competences en conception mecanique et en fabrication, j'ai hate de relever des projets plus complexes et de m'etendre dans des domaines comme la conception generative, la simulation et les assemblages multi-materiaux.

Point cle : Une bonne conception est un processus iteratif qui equilibre forme, fonction et fabricabilite tout en gardant toujours a l'esprit les besoins de l'utilisateur final.

3D Modeling Projects

This portfolio showcases various 3D modeling and design projects created using SolidWorks, focusing on practical solutions for everyday problems and custom fabrication. All parts were designed for 3D printing or CNC machining, demonstrating skills in CAD modeling, mechanical design, and manufacturing considerations.

Overview

As an engineering student with a passion for practical problem-solving, I've developed multiple 3D models for personal and professional applications. Each project addresses a specific need, from organizing equipment to creating custom mounting solutions. The designs emphasize functionality, manufacturability, and aesthetic appeal.

Software Used: SolidWorks (SLDPRT, SLDASM formats)
Export Formats: STEP, IGES for manufacturing compatibility
Manufacturing Methods: 3D printing (FDM, SLA), CNC machining

Project Portfolio

1. Katana Display Stand (Support Katana)

Purpose: Custom display stand for Japanese katana swords with decorative One Piece Jolly Roger emblem.

Technical Details:

  • Components: Left and right support brackets, central katana holder, decorative Jolly Roger plate, assembly file with all components
  • Design Features: Stable base with balanced weight distribution, protective padding areas for blade, modular design for easy printing and assembly, aesthetic integration of anime-themed decoration

Version 2 Improvements:

  • Redesigned with increased spacing for larger katanas
  • Optimized for CNC machining (IGES/STEP exports)
  • Split into upper and lower sections for easier manufacturing
  • Multiple width variants to accommodate different blade sizes

2. Rotary Selector Cap (Bouchon Selecteur Rotatif)

Purpose: Replacement or custom cap for rotary selector switches on electronic equipment.

Technical Details:

  • Iterations: 3 design versions (V1, V2, V3)
  • Design Features: Precise internal geometry for switch shaft mounting, ergonomic grip pattern for easy rotation, standardized dimensions for compatibility, visual indicators for position marking

Evolution:

  • V1: Basic functional design
  • V2: Enhanced ergonomics and grip texture
  • V3: Refined aesthetics and manufacturing optimization

3. Heating Rack Bracket (Piece Rack Chauffage)

Purpose: Custom mounting bracket for heating equipment rack system.

Technical Details:

  • Iterations: 10 design versions showing iterative refinement
  • Design Considerations: Load-bearing capacity for heavy equipment, mounting hole patterns for standard rack systems, thermal expansion considerations, vibration resistance

Design Process:

  • Initial concept and basic geometry (V1-V3)
  • Structural analysis and reinforcement (V4-V6)
  • Manufacturing optimization (V7-V9)
  • Final production-ready design (V10)

4. CEC Badge Holder (Piece Badge CEC)

Purpose: Custom badge holder or mounting piece for identification cards.

Technical Details:

  • Versions: Multiple iterations for different mounting scenarios
  • Design Features: Secure card retention mechanism, attachment points for lanyards or clips, protective edges to prevent card damage, compact profile for everyday carry

5. EDF Industrial Part (Piece-EDF)

Purpose: Custom component designed for industrial application (EDF - Electricite de France context).

Technical Details:

  • Iterations: 3 versions showing professional refinement
  • Engineering Considerations: Load analysis and stress testing, environmental resistance (temperature, humidity), installation and maintenance accessibility, long-term durability requirements

6. Refrigerator Component (Frigo)

Purpose: Custom replacement or modification part for refrigerator assembly.

Technical Details:

  • Functional part designed to solve specific refrigerator issue
  • Precise dimensional requirements for proper fit
  • Material considerations for food-safe environment
  • Temperature range compatibility (-20 C to +50 C)

Technical Skills Demonstrated

CAD Modeling

  • Parametric Design: Using dimensions and constraints for flexible modifications
  • Assembly Modeling: Creating multi-part assemblies with proper mates and relationships
  • Surface Modeling: Complex geometries with aesthetic considerations
  • Design for Manufacturing (DFM): Optimizing parts for 3D printing and CNC machining

Engineering Analysis

  • Structural Considerations: Load-bearing capacity, stress distribution
  • Tolerance Analysis: Ensuring proper fit and function
  • Material Selection: Choosing appropriate materials for application
  • Iterative Design: Multiple versions showing continuous improvement

Manufacturing Knowledge

  • 3D Printing: FDM printer constraints (overhangs, supports, layer orientation)
  • CNC Machining: Tool access, minimum feature sizes, material removal
  • Assembly: Fastener selection, tolerances for fit types
  • Post-Processing: Finishing requirements and assembly procedures

Design Philosophy

Problem-Solving Approach

Each project begins with identifying a specific need or problem:

  1. Requirement Analysis: Understanding functional and aesthetic needs
  2. Conceptual Design: Sketching and brainstorming solutions
  3. 3D Modeling: Creating detailed CAD models
  4. Iteration: Testing and refining through multiple versions
  5. Manufacturing: Preparing for production (3D printing or machining)
  6. Validation: Testing final parts in real-world applications

Key Principles

  • Functionality First: Design must solve the problem effectively
  • Manufacturability: Parts must be practical to produce
  • Aesthetics: Clean, professional appearance
  • Durability: Long-term reliability and robustness
  • Economy: Efficient use of materials and production time

Manufacturing Processes

3D Printing (FDM)

  • Materials: PLA, PETG, ABS
  • Layer Height: 0.1-0.3mm depending on application
  • Infill: 15-80% based on structural requirements
  • Support Strategy: Optimizing orientation to minimize supports

3D Printing (SLA)

  • Applications: High-detail decorative parts (Jolly Roger)
  • Resolution: 50-100 microns
  • Materials: Standard and tough resins
  • Post-Processing: Washing, curing, finishing

CNC Machining

  • Materials: Aluminum, steel, plastics
  • Export Format: STEP, IGES for CAM software
  • Considerations: Tool paths, fixtures, tolerances
  • Applications: High-strength industrial parts

Project Statistics

  • Total Projects: 6 distinct applications
  • Total Design Iterations: 30+ versions across all projects
  • File Formats: SLDPRT (native), SLDASM (assembly), STEP, IGES (export)
  • Software Proficiency: SolidWorks (CAD), Cura/PrusaSlicer (3D printing)
  • Manufacturing Methods: FDM 3D printing, SLA printing, CNC machining

Future Projects

Planned Developments

  • Parametric Design Library: Creating reusable components and templates
  • Topology Optimization: Using generative design for weight reduction
  • Multi-Material Assemblies: Combining printed and machined components
  • IoT Integration: Designing enclosures for electronic projects
  • Collaborative Projects: Open-source designs for community use

Skills to Develop

  • Finite Element Analysis (FEA): Structural simulation and validation
  • CFD Analysis: Thermal and fluid dynamics
  • Rendering: Photorealistic visualizations
  • Technical Documentation: Creating detailed manufacturing drawings
  • CAM Integration: Direct machining workflow from CAD

Lessons Learned

Design Iteration is Essential

The heating rack bracket went through 10 versions, demonstrating that iteration is a natural and necessary part of good design. Each version incorporated feedback and addressed specific issues.

Manufacturing Constraints Drive Design

Designing for 3D printing requires different considerations than CNC machining. Understanding these constraints early saves time and material.

Documentation Matters

Proper file naming, version control, and organization are crucial when managing multiple projects and iterations.

Real-World Testing is Irreplaceable

CAD models can look perfect, but physical testing reveals issues that simulation might miss (fit, ergonomics, unexpected stresses).

Collaboration Improves Results

Several projects (refrigerator part, EDF component) were created for specific individuals, showing the importance of understanding user needs and gathering feedback.

Tools and Software

CAD Software:

  • SolidWorks: Primary 3D modeling platform
  • Export Formats: STEP, IGES for interoperability

3D Printing:

  • Slicing Software: Cura, PrusaSlicer
  • Printers: FDM and SLA technologies

Analysis (planned):

  • SolidWorks Simulation: FEA for structural analysis
  • Flow Simulation: Thermal and fluid analysis

Documentation:

  • SolidWorks Composer: Assembly instructions
  • Technical Drawings: 2D manufacturing drawings

Conclusion

This collection of 3D modeling projects demonstrates practical application of CAD skills to solve real-world problems. From decorative display stands to industrial components, each project required careful consideration of functionality, manufacturability, and aesthetics.

The iterative design process visible across multiple versions of each part shows a commitment to continuous improvement and refinement. As I continue developing my skills in mechanical design and manufacturing, I look forward to tackling more complex projects and expanding into areas like generative design, simulation, and multi-material assemblies.

Key Takeaway: Good design is an iterative process that balances form, function, and manufacturability while always keeping the end user's needs in focus.