Flupaint : simuler la projection de peinture électrostatique
Un simulateur développé par VSOLUTION sur OpenFOAM qui prédit l'épaisseur de peinture déposée par un projecteur électrostatique : aérodynamique de cabine, champ électrique, trajectoires des gouttelettes chargées et balayages multi-passes, jusqu'à la carte d'épaisseur sur la pièce.
Le défi
Régler un procédé de peinture électrostatique en cabine coûte cher : chaque essai immobilise la ligne, et l'épaisseur réellement déposée ne se découvre qu'après coup. Les surépaisseurs de recouvrement entre passes et l'efficacité de transfert sont difficiles à anticiper. L'objectif : prédire l'épaisseur par la simulation, pour n'importe quel pulvérisateur et n'importe quelle pièce.
Trois physiques couplées
VSOLUTION a développé Flupaint, un simulateur bâti sur OpenFOAM qui couple les trois phénomènes qui gouvernent le dépôt :
- L'écoulement d'air turbulent (k-ω SST), entièrement paramétrable : rotation de la tête, injections d'air et de peinture
- Le champ électrique entre le projecteur et la pièce, résolu par un solveur développé spécifiquement
- Les gouttelettes de peinture, chargées à la limite de Rayleigh et suivies en lagrangien sous l'action combinée du flux d'air et de la force électrostatique
De l'impact à la carte d'épaisseur
À chaque impact, le dépôt est cumulé facette par facette sur le maillage de la pièce, avec des options de lissage et d'étalement, puis affiché directement sur le modèle 3D. Les balayages complets du pulvérisateur sont simulés automatiquement grâce à un processus d'interpolation qui rend le calcul d'un cycle multi-passes rapide et reproductible.
Résultats
- Cartes d'épaisseur au micron sur pièce complète, surépaisseurs de recouvrement localisées avant tout essai cabine
- Tout modèle de pulvérisateur et de pièce importable, physique des particules entièrement paramétrable (densité, diamètre, charge, tension de surface)
- Chaîne 100 % logiciel libre : OpenFOAM et solveurs développés en interne, aucune licence à l'usage