La technologie d'impression 3D a été créée au milieu des années 80 pour accélérer le développement de produits pour les ingénieurs industriels qui en avaient assez d'attendre des mois entre les itérations. Offrant la possibilité de créer un fichier 3D, puis de modifier leurs conceptions en quelques secondes, l'impression 3D a permis aux concepteurs et aux ingénieurs d'imaginer clairement leurs produits et de mieux contrôler leur travail, de la réalisation d'un modèle au choix parmi une gamme de technologie et matériaux en constante évolution.
Soudain, les designers ont eu un monde de possibilités qui s'ouvraient à eux, à commencer par la personnalisation de masse. Les fabricants industriels pouvaient prototyper l'aérospatiale ou des modèles pour la robotique, et tester la forme et l'ajustement beaucoup plus rapidement, tandis qu'il devenait également possible d'offrir directement des produits personnalisés, répondant aux besoins spécifiques des clients dans un large éventail d'applications, qu'il s'agisse de drones imprimés en 3D ou de biens de consommation. comme de beaux bijoux. Aujourd'hui, de nombreux clients comptent sur Shapeways pour un prototypage rapide, mais ils peuvent également utiliser les mêmes matériaux pour fabriquer des produits fonctionnels hautes performances.
Les avantages classiques de l'impression 3D incluent un gain de temps exponentiel dans le développement et la production, des économies de coûts et des économies sur la quantité d'inventaire disponible ainsi que sur l'espace d'entrepôt grâce à la production à la demande. Mais comment l'impression 3D réduit-elle les déchets ?
L'utilisation d'énergie et de matériaux peut être considérablement réduite
"Sur la base de la fabrication couche par couche, de nombreux avantages peuvent être obtenus par l'impression 3D, par exemple, les déchets de matériaux sont considérablement réduits et le matériau de support, qui est utilisé pour rendre possibles les géométries de plus en plus exotiques, peut être recyclé en matière première. une fois l'impression 3D terminée », indique les informations de Sustainability of 3D Printing : A Critical Review and Recommendations. "Pendant ce temps, de nombreuses pièces usinées CNC sont produites à partir de blocs, ce qui est toujours beaucoup plus que la pièce à produire, on dit que les ratios de déchets de matériaux avec le matériau qui se retrouve dans la pièce finale peuvent atteindre jusqu'à 19:1. »
"Contrairement au processus de fabrication traditionnel, l'impression 3D libère moins de dioxyde de carbone en raison de la moindre consommation d'énergie par rapport au modèle traditionnel de fabrication en usine et d'expédition vers les entrepôts."
Que les ingénieurs de Shapeways fabriquent de grandes pièces industrielles en métal ou des objets plus petits et plus complexes, il existe de nombreuses opportunités pour la durabilité de l'impression 3D dans le recyclage et la réutilisation des matériaux d'impression 3D.
Les matériaux légers réduisent l'impact environnemental
Pour tout type de pièce imprimée en 3D, moins d'utilisation de matériaux commence par la capacité de fabriquer des pièces solides qui sont également légères. Dans certains cas, ils peuvent également être évidés à l'intérieur, ce qui permet d'économiser du poids ainsi que des coûts et de l'utilisation de matériaux.
"La conception légère est importante pour réduire les impacts environnementaux à la fois dans les phases de fabrication et d'utilisation. La conception pour la fabrication additive joue un rôle important dans ce domaine », indique les informations dans Sustainability and Environmental Impact of Additive Manufacturing : A Literature Review. "Des méthodes telles que la consolidation de pièces, l'optimisation de la topologie, la structure en treillis et les géométries bio-inspirées sont prometteuses pour améliorer la conception légère des produits AM."
"La consommation d'énergie est un contributeur majeur à l'impact environnemental de la FA, tandis que la conception du produit pour la FA promet d'atteindre la durabilité de la FA."
Shapeways utilise de nombreux matériaux d'impression 3D qui peuvent être recyclés ou réutilisés. Cela est vrai pour les thermoplastiques en nylon populaires tels que le nylon 12 [plastique polyvalent] et le MJF PA12, respectivement, imprimés en 3D avec une technologie à base de poudre comme le frittage laser sélectif (SLS) et la fusion multi-jets (MJF). Les poudres de fabrication additive industrielle peuvent être conservées après un passage pour la fabrication suivante.
L'emballage intelligent joue un rôle dans la durabilité
Une bonne planification conduit à un avantage encore plus grand en matière de durabilité. L'impression 3D SLS en est un excellent exemple, avec le potentiel de réduire les ressources tout en regroupant des centaines de modèles dans une seule construction grâce à un emballage ou à une imbrication intelligents. Alors que l'imbrication était auparavant un processus manuel, Shapeways s'appuie désormais sur un logiciel exclusif spécialement conçu, qui comprend un logiciel d'imbrication d'impression 3D, garantissant la qualité et la cohérence des pièces imprimées en 3D. Le logiciel fait toute la "réflexion", délimitant si une pièce s'intègre ou non dans un plateau de construction, et où.
Le logiciel d'imbrication verrouille et fait pivoter les modèles imprimés en 3D, les triant et les condensant aussi étroitement que possible. L'équilibre est important, et différentes formes et tailles de pièces doivent être prises en considération, en particulier lorsqu'elles sont fragiles et peuvent devoir être placées en haut, plutôt que de rester sous la poudre où il pourrait y avoir un risque de dommages dans une grande construction. . L'emballage rationalisé et dense des pièces réduit la hauteur de la plate-forme de construction, économise les matériaux et accélère la production.
L'un des plus grands avantages de la technologie de fabrication additive comme SLS et MFJ est également l'élimination des exigences de support. La poudre non frittée s'agglutine autour des pièces pendant la production, stabilisant les structures et signifiant également qu'elles ne nécessitent pas de structures de support. Cela conduit à une plus grande liberté de conception, car les concepteurs peuvent concevoir des pièces sans avoir à se soucier de la compensation des supports complexes. L'absence d'exigences en matière de supports signifie finalement moins d'utilisation de matériaux, tout en réduisant le risque de dommages lors du post-traitement et en forçant le besoin d'impressions 3D répétées.
La production à la demande élimine l'inventaire physique
L'impression 3D à la demande change le paysage non seulement dans la fabrication, mais aussi dans la façon dont nous pensons à offrir des stocks, à les stocker et à économiser de l'espace d'entrepôt. Toutes les heures de travail et d'espace consacrées à s'assurer que l'inventaire est disponible juste pour la possibilité qu'un client ait besoin au hasard d'une pièce ou d'un produit spécifique peuvent désormais être réduites à un seul fichier numérique.
Avec la possibilité de conserver l'inventaire entièrement sur fichier numérique plutôt que sous forme physique, rien n'a besoin d'être fabriqué jusqu'à ce que le client soit prêt. À ce stade, cependant, tous les systèmes optent pour des produits d'impression 3D qui peuvent être aussi personnalisés que nécessaire et fabriqués à partir d'usines localisées plutôt que dans une usine qui pourrait être si éloignée que les problèmes de chaîne d'approvisionnement entrent en jeu. Pour les entreprises qui s'appuient sur les méthodes depuis des décennies, il peut être difficile d'imaginer de tels changements. Cependant, la possibilité d'imprimer en 3D à la demande signifie économiser du temps, des matériaux et de l'énergie, et réduire les dépenses.
N'étant plus seulement un concept ou un plan plein d'espoir pour l'avenir, la durabilité continue de croître en tant qu'avantage majeur et force déterminante pour tous les fabricants. Les récompenses en valent indéniablement la peine pour l'innovation, la production et la livraison de produits de qualité dans le monde entier entre les mains des clients.
À propos de Shapeways
Profitez des avantages de cette technologie de pointe et d'une large gamme de matériaux de Shapeways pour l'impression 3D de vos créations avec précision, détails complexes, et sans minimum ni limite en termes de personnalisation de masse ou de commandes de pièces uniques. Shapeways a travaillé avec plus d'un million de clients dans 160 pays pour imprimer en 3D plus de 21 millions de pièces ! Lisez les études de cas, apprenez-en plus sur les solutions de fabrication additive Shapeways et obtenez des devis instantanés ici.
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