La fabrication additive dans les applications industrielles

Cet article a pour but de fournir des éclaircissements quant à l’impression 3D destinée à la fabrication d’équipements et de marchandises industriels, et aussi comment l’impression 3D a émergé comme une alternative viable à l’usinage CNC.
A 3D printing machine printing a complex part

La rapidité d’exécution, le côté innovant et la facilité à mettre en œuvre, autant de traits qui font de la fabrication additive une option de choix pour la fabrication de marchandises et d’équipements industriels, au rang desquels on citera l’outillage et les machines utilisés dans la fabrications de produits tiers.

Dans ce champ d‘application, les technologies d’usinage conventionnelles, comme l’usinage CNC, sont celles qui sont employées habituellement. Or, leur utilisation se traduit par des coûts élevés et des délais de fabrication rallongés. L’impression 3D, employée comme complément ou comme substitut, peut être un moyen de réduire à la fois les coûts et les délais.

Pourquoi imprimer des marchandises industrielles en 3D ?

Pour le prototypage

Quel que soit le champ d’application considéré, l’impression 3D reste de loin la meilleure technologie pour le prototypage. La fabrication de marchandises industrielles implique de grosses sommes d’argent, notamment pour tout ce qui touche à la recherche et au développement, phase au cours de laquelle un produit passe par de multiples itérations, depuis son concept original jusqu’à sa mise en production.

Dans un souci de réduction des coûts, mais aussi afin de tenir la cadence imposée par la demande du marché, on pourra se rabattre sur un procédé de prototypage rapide, basé sur des impressions 3D rapides et bon marché, idéal pour ce cas de figure.

Pour l’innovation et les produits complexes

Grâce à la fabrication additive, il est possible de produire des composants dont les restrictions de conceptions sont moindres et qui sont habituellement difficiles à produire avec les méthodes de fabrication traditionnelles. Cette flexibilité favorise l’innovation, en facilitant l’ajout de fonctionnalités améliorées (comme une plus grande légèreté, via une structure en maillage), ou l’utilisation de géométries complexes qui seraient impossibles à réaliser via les procédés traditionnels. 

De plus, les nouvelles technologies de fabrication additive sont de plus en plus capables de fabriquer des composants à partir de matériaux multiples, donnant ainsi naissance à des pièces aux propriétés hautement spécifiques, comme une conductivité électrique ou une résistance variable. Ces nouveaux procédés jouent un rôle important dans la création des machines du futur, plus sûres, plus légères, plus rapides et plus efficaces.

3D printed object with a complex design
Objet imprimé en 3D et doté d’une géométrie complexe

Pour la fabrication à la demande

La fabrication additive permet de faciliter la fabrication à la demande pour n’importe quel produit, en établissant une structure codifiée pour les coûts et en fixant les délais de fabrication, ce qui permet d’accroître les taux de production de façon significative, notamment en réduisant le temps nécessaire pour concevoir et lancer un produit. 

La possibilité de produire des dispositifs, qu’ils soient nouveaux ou anciens, à partir de divers matériaux d’impression 3D et directement depuis l’inventaire numérique d’un fabricant ou le modèle 3D fourni par un client constitue un avantage supplémentaire de la fabrication additive. Les transformations sous-jacentes de la chaîne d’approvisionnement permettent aux fabricants de satisfaire instantanément à la demande.

Applications de l‘impression 3D dans les produits industriels

Outillage 

L’une des principales applications de l’impression 3D dans le secteur industriel concerne l’outillage, avec l’impression de jauges, de gabarits et de systèmes de maintien légers et robustes. Il est également possible de fabriquer facilement des matrices destinées au moulage par injection grâce à l’impression 3D métal. Bien que ce genre d’exercice demande beaucoup de temps et d’itérations de conception, l’impression 3D, grâce à sa capacité à réaliser des géométries complexes, permet de substituer aux canaux de refroidissement conventionnels pour les moules des canaux plus évolués dont l’efficacité se traduit directement par une amélioration des mécanismes de refroidissement du moule concerné.

Pièces destinées aux applications finales

L’impression 3D métal et l’impression 3D polymère ont prouvé qu’elles avaient un rôle à jouer sur le marché. De nombreux secteurs industriels, comme le secteur automobile et l’aérospatiale, ont déjà recours à la fabrication additive dans leurs opérations en raison de la diminution des temps de fabrication et des coûts réduits en prototypage. Le géant automobile Porsche a commencé à utiliser l’impression 3D pour fabriquer les pistons de ses moteurs.

3D printing part for the automotive industry
Pièces automobiles imprimées en 3D (Source : Porsche)

L’entreprise suisse aérospatiale RUAG a utilisé l’impression 3D afin d’optimiser le concept des supports de ses satellites. L’impression 3D est donc déjà partie à la conquête de l’espace.

Optimised design
Dessin optimisé (Source: EOS)

Production de pièces de rechange

Avec l’aide de la CAO, il est possible de stocker virtuellement n’importe quelle pièce sur le disque dur d’un ordinateur, sous forme de modèle numérique, éliminant par là le besoin de maintenir un inventaire. En utilisant l’impression 3D, il est potentiellement possible de produire une pièce détachée à la demande. Devant une telle facilité, les fabricants seront encouragés à se tourner vers cette technologie pour s’offrir la possibilité de pouvoir fournir aisément des pièces de rechange ou des composants imprimés en 3D. 

Il sera même possible de refaire des pièces obsolètes aux spécifications actuelles, en procédant par rétro-ingénierie des pièces existantes que l’on pourra scanner numériquement. Une façon de donner une nouvelle vie à de vieux modèles ou de reproduire facilement des pièces pour des voitures de collection.

Conclusion

Xometry Europe offre des services d’impression 3D, à la fois rapides, fiables et d’une grande exactitude, aussi bien pour les thermoplastiques et les élastomères que pour les métaux qui présentent un grand intérêt pour les applications industrielles. Nous offrons également de nombreuses options de traitements post-usinage pour vous assurer la meilleure qualité possible.

Quelle que soit la quantité demandée, la précision et la complexité exigée, et la date de livraison attendue, nous avons toujours les capacités de production nécessaires pour tenir vos objectifs. Rendez-vous sur notre plateforme de devis instantané pour importer vos modèles et recevoir un devis totalement gratuit en quelques secondes seulement.

0
guest
0 Commentaires
Commentaires en ligne
Afficher tous les commentaires