L'impression 3D a la capacité de transformer complètement la façon dont les produits sont fabriqués, mais à mesure que la technologie continue de se généraliser, de nombreux fabricants ont des idées différentes sur les avantages de l'impression 3D et sur la façon de les appliquer en relation avec le développement de produits et les applications spécifiques. .
Comprendre les applications et les besoins des clients est essentiel
Dans un récent webinaire, co-présenté par Shapeways, le Dr Cary Baur, directeur de Polymer Material R
Identifier les applications pertinentesDévelopper des applications adaptées au portefeuille de produitsCréer de la valeur commercialeAugmenter et certifier la production
La technologie d'impression 3D SLS ouvre la porte à une augmentation de la productivité
Shapeways et EOS sont des partenaires de fabrication de longue date, en mettant l'accent sur la livraison de matériaux imprimés en 3D via le frittage laser sélectif (SLS). Le processus commence lorsque de fines couches de poudre de polymère sont dispersées sur la plate-forme de fabrication. Un laser CO2 contrôlé par ordinateur trace la section transversale du dessin 3D sur la poudre. Il numérise ensuite de nombreuses couches fines, les fusionnant toutes ensemble à haute température, juste en dessous du point de fusion, jusqu'à ce que la structure imprimée en 3D soit terminée.
"En fin de compte, nous sommes en mesure de construire des pièces avec des caractéristiques et des détails très fins", a déclaré Baur. « Pour la plupart, nous utilisons des plastiques techniques assez courants qui ont tendance à bien s'adapter aux applications qui existent déjà et qui peuvent également être utilisées via d'autres méthodes, comme le moulage par injection ou l'usinage CNC.
Baur souligne également qu'en examinant de nombreuses pièces imprimées en 3D, il devient évident à quel point il serait difficile de fabriquer des géométries aussi complexes d'une autre manière.
Un grand sous-produit de la fusion sur lit de poudre est la poudre non frittée entourant et stabilisant les pièces pendant l'impression, agissant comme un support naturel. En réutilisant la poudre tout en préservant l'intégrité du matériau, Shapeways contribue à une durabilité accrue dans la fabrication, en réduisant l'impact environnemental. Sans besoin de soutien, les avantages sont triples. Une plus grande liberté de conception est offerte à l'ingénieur industriel créant le modèle 3D, des centaines de pièces peuvent être incluses dans une construction par imbrication, et le potentiel de dommages pendant le post-traitement est considérablement réduit.
Les imprimantes 3D industrielles SLS peuvent varier en taille de volume de construction ; par exemple, les petites imprimantes peuvent avoir un volume d'impression de 200 mm x 250 mm x 330 mm, mais les imprimantes d'EOS peuvent avoir un volume d'impression de 650 mm x 350 mm x 550 mm à 700 mm x 380 mm x 580 mm, avec un épaisseur de couche de 100 à 120 microns.
"Ce que cette technologie fait vraiment en termes de création de valeur, c'est qu'elle vous permet de prendre un fichier numérique et de le mettre en œuvre avec ce qui est essentiellement une" boîte à outils de liberté de conception "", a déclaré Baur. « Cette nouvelle liberté offre la possibilité d'envisager la conception et la fabrication d'une toute nouvelle manière, ainsi que de concevoir des composants qui s'emboîtent les uns dans les autres pendant l'impression et de réduire le nombre de pièces. »
Le prototypage rapide accélère le développement de produits
Initialement, le prototypage rapide était tout l'intérêt de l'impression 3D ; cependant, comme la technologie a évolué depuis les années 1980, la capacité de prototyper et de créer des itérations en fonction des besoins est devenue de plus en plus attrayante ; en effet, un client dédié peut commander un ou deux, voire une centaine de prototypes, jusqu'à ce qu'il décide de la meilleure forme et de la meilleure adéquation pour un produit final performant.
Extrêmement utile dans les premières phases de travail sur un projet, le prototypage rapide joue un rôle de premier plan dans de nombreuses applications aujourd'hui, derrière le développement de tout, des pièces architecturales à la haute joaillerie. Les concepteurs et les ingénieurs finissent souvent par fabriquer des pièces d'utilisation finale avec le même matériau avec lequel ils testaient et affinaient les produits. Le Nylon 12 [Versatile Plastic] imprimé en 3D avec la technologie SLS en est un parfait exemple.
"Le prototypage rapide vous permet de plonger vos orteils dans l'eau dans le sens où vous pouvez créer des géométries à l'avance, enquêter sur les défaillances du produit et intégrer des améliorations dans les produits", a déclaré Baur.
La personnalisation et l'intégration fonctionnelle entraînent le changement
La possibilité de personnaliser est l'un des avantages les plus attrayants de l'impression 3D. Ce n'est plus un monde à taille unique, la demande des clients motivant les fabricants à offrir une plus grande personnalisation. En termes d'applications telles que l'impression 3D médicale, les produits et les appareils peuvent être entièrement adaptés à un individu, changeant à jamais le visage de cette industrie particulière avec la possibilité d'offrir un traitement de mieux en mieux adapté au patient, dans et hors de la salle d'opération.
La personnalisation de masse permet également aux entreprises d'approfondir leur processus de développement et d'envisager comment elles peuvent être plus en phase avec leur clientèle. Cela comprend l'examen des types de produits qu'ils souhaitent dans une forme ou une taille particulière et leur construction à la demande. Avec la possibilité de configurer l'impression 3D personnalisée selon les besoins, que ce soit en petite série ou en production de masse, les entreprises peuvent dire adieu aux dépenses liées à l'achat de leur propre équipement ou au stockage de stocks là où ils ne font que ramasser la poussière dans un entrepôt. Shapeways fait tout le travail, du processus de commande à l'exécution et à la livraison des produits.
« Il existe une analyse de rentabilisation très solide pour convertir autant de pièces vieillissantes que possible en fichiers numériques, afin qu'ils soient disponibles en cas de besoin – et sans que ces énormes entrepôts remplis de pièces vieillissantes ne restent là ", a déclaré Baur.
Avec la possibilité de concevoir presque n'importe quoi, les fabricants peuvent utiliser l'impression 3D pour fabriquer des pièces personnalisées qui étaient auparavant très volumineuses mais qui sont maintenant considérablement réduites en masse et plus légères. Les apports de matériaux peuvent également être considérablement réduits dans le même sens. Grâce à l'intégration fonctionnelle, les pièces qui devaient auparavant être usinées ou moulées séparément et assemblées avec différents processus peuvent désormais être fabriquées en une seule grande impression.
« Vous pouvez réellement faire une réelle différence dans le nombre de composants que vous utilisez pour faire fonctionner une pièce fonctionnelle », a déclaré Baur.
En mettant l'accent à la fois sur le métal et les polymères, Shapeways et EOS poursuivent un partenariat qui consiste à réunir les matériaux et la technologie les plus avancés pour une croissance continue du développement de produits, en transformant la fabrication en mettant l'accent sur la réduction des déchets de matériaux, la durabilité des processus et les opportunités de une meilleure efficacité.
« Une grande partie de notre activité consiste à identifier les besoins de nos clients spécifiques à une application », a déclaré Baur. « Si nous n'avons pas de matériau actuel qui répond aux besoins des clients, nous pouvons souvent le fabriquer, et souvent nous aiderons nos clients en travaillant avec Shapeway à examiner ensuite un matériau et un processus de production, Shapeways répondant au besoin de production avec le matériel EOS.
À propos des Shapeways
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