L’impression 3D, ou fabrication additive (FA), a connu un afflux d’investissements au cours des trois dernières décennies, poussé par les entreprises cherchant à dominer le marché. Pour atteindre un niveau acceptable de qualité d’impression, ces investissements étaient nécessaires. Le développement de matériaux avancés pour l’impression 3D a également déclenché une nouvelle vague d’investissements, maintenant que les imprimantes 3D peuvent produire des pièces finales techniquement meilleures.
Un montant significatif d’efforts et d’argent a été investi dans la conception et la gestion des fichiers d’impression, l’automatisation de la prise de commandes et des logiciels de nidification, ainsi que dans les logiciels ERP pour l’impression 3D. En conséquence de l’introduction de mesures d’amélioration de la qualité dans le post-traitement, telles que le polissage, la teinture, l’élimination automatisée des supports, etc., l’étape suivante a été la mise en œuvre de ces mesures.
Un nombre croissant d’applications peuvent désormais être traitées par la technologie FA, qui fonctionne aussi bien pour les applications de fabrication « de base » que pour celles liées à l’aérospatiale et à l’automobile. En résumé, la FA a prouvé qu’elle est une technologie puissante capable de s’adapter à un large éventail d’applications, y compris dans les secteurs de la fabrication, de l’aérospatiale, de l’automobile, du médical et de la pharmacie.
L’infrastructure de fabrication FA n’a pas été conçue pour des ensembles de volumes élevés, encore moins pour un mélange de volumes élevés et de haute mixité.
Volume élevé et haute mixité sont inévitables
Pour commencer, l’économie d’une imprimante 3D à lit de poudre – la technologie la plus populaire de l’impression industrielle – dicte qu’elle fonctionne 24/7 et qu’elle imprime autant de pièces que possible. Par conséquent, la nidification doit être optimisée dans la boîte de construction, si ce n’est maximisée.
De plus, en utilisant autant de matériau vierge que possible pendant une série d’impression, la possibilité de le réutiliser en le mélangeant avec du matériau vierge est minimisée ; garantir la qualité est un processus délicat d’équilibrage des deux qualités de poudre. Un aspect de l’impression 3D qui maximise l’efficacité des matériaux est sa valeur économique. Si la demande pour un travail d’impression commence à augmenter, au lieu de recueillir suffisamment de commandes adaptées pour l’imprimer – un modèle commercial encore utilisé aujourd’hui – les délais de livraison commencent à impacter l’économie de l’impression.
Comme avec les services d’impression externes ainsi qu’avec les services d’impression internes, les volumes doivent être traités en fonction de la livraison souhaitée. En raison des longs délais de livraison, les imprimantes sont contraintes de gérer à la fois la production à l’unité et la production en série, ce qui est à haute mixité et à volume élevé.
Les effets des volumes élevés et de la haute mixité
La croissance de la FA en tant que technologie de fabrication sérieuse devrait être caractérisée par une production de haute mixité et de volumes élevés. Les flux de travail post-impression ont donc été capables de gérer des pièces de toutes formes et tailles.
Le post-traitement est actuellement principalement un processus manuel et intensif en main-d’œuvre. Il existe des postes de travail spécialement conçus pour traiter les pièces imprimées et améliorer la qualité du produit imprimé : unités de dé-poudrage, unités de nettoyage, unités de tumbling, teinture, unités de pulvérisation, unités de polissage, qui améliorent toutes la qualité du produit final. Les exigences en matière de post-traitement varient selon la commande.
Étant donné que les pièces de fabrication sont plus variables et ont des volumes plus élevés, il est crucial de tracer toutes les pièces. De plus, les pièces individuelles ont leurs propres menus spécifiques, donc toutes les étapes sont effectuées individuellement et en lots. Identifier chacun de ces menus individuellement est le seul moyen de les suivre tous. Dès que vous identifiez les pièces, vous pouvez les transporter et les acheminer en fonction de leurs menus particuliers. De plus, il est possible, à la fin du flux de travail, de combiner les différentes pièces d’une commande pour les préparer à l’expédition (recombinaison).
Le tri et l’identification se font actuellement à la main. Augmentez votre production d’impression 3D en ajoutant une imprimante supplémentaire au départ et ajoutez deux à trois personnes supplémentaires pour traiter la production additionnelle. En raison de l’augmentation des coûts de main-d’œuvre, les prix des pièces individuelles commencent à augmenter, ce qui impacte négativement la compétitivité de l’impression 3D par rapport aux techniques de fabrication traditionnelles.
L’automatisation est la solution pour sortir de ce cercle vicieux.
Automatisation des flux de travail FA
Il est nécessaire de développer une automatisation pour mettre en œuvre cette capacité de traçabilité. Layers app est l’un des pionniers dans ce domaine, fournissant des solutions de première génération aux clients qui ont déjà dû faire face au défi des coûts d’impression et des délais de livraison.
