Pendant des décennies, le secteur manufacturier a été dominé par un principe de fabrication unique – le principe de la fabrication soustractive. La fabrication soustractive a résolu de nombreux problèmes, devenant une force dominante dans l'industrie manufacturière, tout en construisant tout, des noix
Il y a environ trois décennies, nous avons vu l'invention d'une nouvelle technologie qui remettait en cause le processus de fabrication traditionnel – le processus de fabrication additive. La technologie de fabrication additive présente plusieurs avantages frappants par rapport aux processus soustractifs, tels que le délai de mise sur le marché, les économies de coûts pour les productions par lots, la liberté de conception et la complexité de la fabrication.
Alors que certains ont comparé les avantages de chaque technologie par rapport à l’autre, les ingénieurs ont mis au point une nouvelle technologie en combinant le meilleur des deux technologies.
Fabrication hybride
Au cours de la dernière décennie, nous avons assisté à une augmentation rapide et sans précédent de la demande
Les experts estiment que l’impression 3D permet également de mettre au point des technologies de fabrication plus avancées telles que la fabrication hybride. La fabrication hybride est la combinaison de technologies de fabrication additive et soustractive, qui peuvent effectuer plusieurs opérations de fabrication et de post-traitement sur une seule machine.
La fabrication additive a enflammé les esprits et conduit les ingénieurs à penser, concevoir et développer des systèmes hybrides. Les ingénieurs croient qu'une utilisation mesurée des additifs et des soustractifs (plus spécifiquement, la fabrication par additifs et le post-traitement par soustractif) sera l'approche la plus ciblée pour développer les systèmes hybrides du futur.
C’est la philosophie centrale du développement des systèmes de fabrication hybrides; un système qui n'est ni purement soustractif ni additif, mais un mélange parfait des deux.
Fabrication hybride: un mélange de soustractif
En combinant des méthodes additives et soustractives, la fabrication hybride tire parti des avantages de ces deux technologies en les combinant pour éliminer leurs inconvénients respectifs.
Par exemple, un système hybride combine les avantages de l'usinage CNC, tels que la répétabilité, la précision, la finition de surface de haute qualité et une productivité élevée, ainsi que ceux de la technologie additive, tels que moins de gaspillage de matériau, une liberté de conception et de fabrication inégalée.
En combinant des méthodes, le système peut éliminer certains inconvénients de l'une ou l'autre méthode, faisant de la fabrication hybride une proposition hautement souhaitable pour les fabricants.
Types de technologies de fabrication hybrides
Bien que la fabrication hybride soit encore un concept relativement nouveau, de nombreux processus et machines sont déjà disponibles. Ils peuvent être classés dans les types suivants, en fonction du processus utilisé.
Fabrication additive par arc électrique (WAAM)
Alors que les processus de fabrication additifs classiques utilisent de la poudre métallique pour ajouter des couches, la technologie WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) utilise un fil métallique. Ce fil est fondu à l'aide d'un arc électrique. Le fil fondu, sous forme de billes, est ensuite déposé et collé pour créer une couche de matériau. Ce processus est exécuté de manière répétée sous forme de couche par couche jusqu'à ce que l'objet solide complet soit formé.
WAAM a été principalement utilisé pour les réparations locales de composants endommagés ou usés, ainsi que pour la fabrication de composants ronds et de réservoirs sous pression depuis des décennies. Mais avec l'avènement de suites CAO / FAO puissantes et une meilleure connaissance de la technologie de fabrication additive, WAAM peut désormais être utilisé pour créer des objets à partir de rien.
De plus, ces dernières années, de nombreux matériaux ont été intégrés au processus. En règle générale, tout matériau disponible en tant que fil de soudure peut être utilisé dans les systèmes WAAM. Parmi les matériaux les plus utilisés, notons l'acier inoxydable, les alliages à base de nickel, les alliages de titane et les alliages d'aluminium.
Cette technologie a un large éventail d'applications dans des industries telles que l'aérospatiale, la marine, l'automobile et l'architecture.
Dépôt d'énergie dirigé (DED)
La technologie DED (Directed Energy Deposition) est une technologie AM commune qui ressemble beaucoup au processus de fusion en poudre (PBF). Ici, un laser est utilisé pour fondre le matériau en poudre. Cependant, le processus de dépôt de poudre et sa fusion ultérieure diffèrent et sont plus rentables, ce qui le rend facilement évolutif tout en produisant des pièces plus grandes.
Spray Froid (CS)
Dans une technologie de fabrication par pulvérisation à froid, le revêtement à l'état solide est déposé pour construire des produits couche par couche. Cette technologie est principalement utilisée dans la réparation de pièces endommagées comme celles des industries maritime et aérospatiale. C'est excellent pour les pièces soumises à une usure importante, mais ne peut pas être jeté à cause du lourd investissement initial pour les produire.
L'avantage de la technologie Cold Spray est qu'il n'y a pas de décomposition thermique de la matière première, ce qui lui permet de conserver les propriétés d'origine des matériaux et de créer des dépôts sans oxyde. C'est une nouvelle technologie et ses avantages inhérents attirent beaucoup l'attention des milieux de la science et de la fabrication.
Fabrication additive par ultrasons (UAM)
Dans ce processus révolutionnaire, les ondes sonores sont exploitées pour joindre des couches sur des couches de la feuille de métal en stock. Ce processus aboutit à une véritable fusion métallurgique, qui peut utiliser plusieurs métaux.
Applications de fabrication hybrides
La fabrication hybride a plusieurs applications diverses, notamment les moules et l'outillage. Il peut également être utilisé pour des applications de réparation et de maintenance de pièces.
Cependant, l’application la plus populaire pour les véhicules hybrides réside dans les secteurs de l’aérospatiale et de la santé. La raison principale est que ces deux industries s'appuient fortement sur leurs normes et sur le respect de réglementations strictes. Pour les nouvelles technologies telles que la fabrication additive, la technologie, le processus, les matériaux, les pièces imprimées et même la machine doivent être qualifiés avant de pouvoir être utilisés dans une application réelle.
La fabrication additive a largement contribué au développement précoce des systèmes hybrides. Cela montre non seulement la polyvalence de la technologie, mais également la capacité de celle-ci à s'adapter à toutes les nouvelles technologies et à même de l'intégrer à l'ensemble du processus de fabrication. Le monde peut penser que la technologie hybride est la voie à suivre, mais le noyau reste fermement ancré dans la technologie de fabrication additive.
Le poste Comment les mélanges hybrides de fabrication Le meilleur des deux mondes a été publié pour la première fois dans Shapeways Magazine.
