Votre guide pour identifier si la fabrication additive vous convient

La fabrication additive, également connue sous le nom d'impression 3D, est passée d'une nouveauté futuriste à une technologie largement disponible. Même si la fabrication additive existe depuis le milieu des années 1980, la croissance de l'utilisation et de la commercialisation de la technologie a explosé au cours des cinq dernières années. Les imprimantes sont devenues plus rapides, moins chères et plus compactes, sans parler de la sélection toujours croissante de matériaux plastiques et métalliques.

La fabrication additive brise les limites des méthodes traditionnelles en changeant la façon dont les pièces de production sont créées et prises en charge. Lorsqu'elle est appliquée aux bonnes situations, la fabrication additive peut fournir des produits avec une plus grande efficacité et des performances améliorées. Les avantages ne s'arrêtent pas là, cependant; l'impression 3D présente de nombreux avantages financiers, allant de la réduction des déchets de produits à la baisse du coût des pièces complexes en passant par les opportunités de revenus sur la production de petites quantités.

Ce guide complet couvre une foule d'informations sur la fabrication additive, ses avantages, les éléments à prendre en compte lors de la mise en route, et plus encore !

Liens rapides

• Qu'est-ce que la fabrication additive ?
• 6 avantages de tirer parti de la fabrication additive dans votre usine de fabrication
• La fabrication additive convient-elle à votre entreprise ? 5 considérations à prendre en compte avant de mettre en œuvre cette technologie de fabrication
• Optimisez votre investissement dans la fabrication additive avec CMTC !

Qu'est-ce que la fabrication additive ?

La fabrication additive, ou impression 3D, est un processus qui crée un objet tangible à partir d'une conception numérique. Alors qu'une imprimante 2D traditionnelle utilise un ordinateur pour lire un fichier et imprimer une réplique plate en deux dimensions sur du tissu ou du papier, l'impression 3D crée un objet physique à partir d'un fichier numérique, en utilisant couche après couche de matériau, jusqu'à ce qu'il forme un objet en trois dimensions.

Les technologies de fabrication additive construisent des objets tridimensionnels une fine couche à la fois. Chaque couche suivante se lie à la précédente de matériau partiellement fondu. En d'autres termes, au lieu d'enlever de la matière pendant le processus de production pour créer des éléments de pièce tels que des trous, la pièce serait construite à l'aide de méthodes de fabrication additive avec le trou déjà formé dans la pièce finie.

Le matériau de stratification peut être presque n'importe quel type de substance, allant de la poudre métallique, de la céramique, des thermoplastiques, du verre - même du chocolat ! En conséquence, les imprimantes 3D ne sont pas universelles; il existe une variété d'options pour l'impression 3D, donc le type de gammes d'imprimantes pour différentes applications.

La fabrication additive a été utilisée pour construire des modèles physiques, des prototypes, des composants d'outillage et des pièces de production dans une variété de supports, y compris le métal, le plastique et les matériaux composites. Presque toutes les formes peuvent être reproduites sur une imprimante 3D et les pièces peuvent être fabriquées dans une variété de couleurs et même avec plusieurs matériaux.

6 avantages de tirer parti de la fabrication additive dans votre usine de fabrication

L'impression 3D a été saluée pour ses capacités de fabrication industrielle innovantes. Il existe plusieurs avantages qui font de cette technologie de fabrication un atout précieux défendu par des entreprises du monde entier, notamment :

Coûts de développement réduits

Cette technologie de fabrication de pointe a le stéréotype d'être un peu chère, en raison de son coût initial. Cependant, les coûts de développement réduits à long terme génèrent des économies d'argent.

En termes de coûts d'exploitation de la machine, cela dépend de la taille de l'imprimante 3D. La plupart des imprimantes 3D de bureau consomment autant d'énergie qu'un ordinateur portable, tandis que certaines grandes imprimantes 3D industrielles en consomment beaucoup plus. Néanmoins, leur capacité à produire des objets complexes en une seule étape se traduit par une efficacité et une productivité accrues.

L'un des principaux avantages de l'impression 3D est la réduction du coût de la main-d'œuvre. Outre le post-traitement, la plupart des imprimantes sont autonomes et ont à peine besoin de l'aide d'un opérateur. Les coûts de main-d'œuvre pour une imprimante 3D sont pratiquement inexistants, par rapport à la fabrication traditionnelle où des opérateurs hautement qualifiés sont généralement nécessaires.

De plus, la fabrication additive à faible volume est compétitive en termes de coût par rapport à la fabrication traditionnelle. Il est nettement moins coûteux d'imprimer des prototypes en 3D qu'avec d'autres méthodes de fabrication, telles que le moulage par injection, les matrices traditionnelles, les moules, le fraisage et l'usinage.

Moins de déchets de produits

En concevant des brouillons dans un programme informatique, puis en les envoyant à l'impression, le temps de créer et de produire de nouveaux modèles est considérablement raccourci avec moins de déchets. Ce processus numérique à numérique supprime les étapes intermédiaires supplémentaires du prototypage traditionnel.

De plus, l'impression 3D a augmenté le délai d'exécution. Avec la possibilité de créer des itérations rapides, l'impression 3D identifie les problèmes d'ingénierie et de conception qui peuvent avoir pris des semaines, voire des mois, à découvrir dans la fabrication traditionnelle.

La fabrication additive permet la création de conceptions complexes qui sont normalement trop difficiles ou trop chères à construire. Le développement de processus peut être accompli en moins de temps avec de l'argent dépensé pour la conception et la construction de prototypes avec des méthodes traditionnelles, telles que des moules et des matrices. Il y a également moins de déchets de produits dus à la nécessité de mettre au rebut les moules pour les pièces et les caractéristiques qui ont changé au cours des itérations de prototypes.

Les décisions sur les conceptions finales des pièces peuvent être prises plus rapidement car le temps requis pour une conception et une création efficaces est réduit. Dans l'ensemble, la fabrication additive offre un processus de conception plus efficace et efficient avec moins de déchets et des dépenses réduites.

Amélioration de la qualité des produits

Les avantages de l'impression 3D s'étendent à la conception de produits et au développement de processus de meilleure qualité. La fabrication additive permet aux fabricants de créer des produits de qualité supérieure, car les problèmes de conception, tels qu'une mauvaise ergonomie, peuvent être identifiés tôt et résolus rapidement. En conséquence, la qualité des pièces peut être améliorée avec une meilleure conception finale avec l'impression 3D.

De plus, cette avancée technologique permet aux ingénieurs de construire des pièces complexes et complexes qui ne sont pas rentables ou même possibles avec des méthodes de fabrication typiques. Les ingénieurs ne sont plus limités aux limites des équipements traditionnels; certaines pièces conçues comme des assemblages nécessitant un assemblage, une fixation ou un soudage peuvent être imprimées en une seule pièce. Cela réduit les déchets tout en ajoutant souvent une plus grande résistance et durabilité au produit et réduit les points de défaillance potentiels.

L'impression 3D peut également créer des pièces à partir d'une variété de substances différentes, telles que les thermoplastiques. Certains de ces matériaux peuvent réduire considérablement le poids tout en conservant leur résistance et leur intégrité. Ceci est particulièrement utile lorsque les ingénieurs souhaitent conserver leur résistance tout en réduisant leur poids.

La fabrication additive peut être une technologie précieuse pour créer des produits durables qui peuvent maintenir une utilisation continue en raison de leur qualité améliorée.

Prototypage vraiment rapide

Vous souvenez-vous quand le prototypage « rapide » signifiait un délai de plusieurs semaines ou mois pour la conception et la fabrication ? Cela était principalement dû à la nécessité de fabriquer un prototype d'outil ou de montage et probablement d'externaliser une partie de ce travail, car de nombreux fabricants se concentraient sur la production, mais ne voulaient pas perdre un temps précieux pour produire une pièce prototype unique.

Avec la fabrication additive, vous pouvez concevoir et produire un prototype sur une imprimante 3D en quelques heures, pas des semaines ! Au lieu de concevoir pour la fabrication, vous pouvez désormais fabriquer pour la conception. De plus, des pièces peuvent être produites pour répondre spécifiquement aux spécifications complexes des clients. Cela change la donne pour le prototypage.

Qu'est-ce que cela signifie pour votre entreprise? Avec un investissement relativement faible dans une imprimante 3D et une expertise, vous pouvez désormais produire rapidement des maquettes d'un nouveau produit et l'avoir entre les mains du client en quelques jours. De plus, vous pouvez produire une pièce pour répondre à un créneau de marché très spécifique, ce qui pourrait conduire à la production de produits à marge bénéficiaire élevée.

Un moyen d'attirer les talents, l'expertise et l'enthousiasme dans votre entreprise

Dans le deuxième article de notre série d'articles de blog sur l'attraction de la génération du millénaire, « Comment attirer les millenials et préserver l'avenir de la fabrication », nous avons discuté de l'incorporation de la fabrication additive et d'autres nouvelles technologies dans votre lieu de travail pour attirer des travailleurs qualifiés de cette population . Comme indiqué dans cet article, vous pouvez utiliser des équipements de fabrication additive pour attirer de jeunes travailleurs qualifiés dans votre établissement.

La fabrication additive convient-elle à votre entreprise ? 5 considérations à prendre en compte avant de mettre en œuvre cette technologie de fabrication

Comme pour la mise en œuvre de tout changement substantiel dans votre processus de fabrication, il y a plusieurs facteurs à considérer et à explorer avant d'introduire une nouvelle technologie dans votre entreprise.

Reconnaître le changement de mentalité associé à la fabrication additive

Alors que la fabrication additive est un outil puissant pour les fabricants, l'utilisation efficace de la fabrication additive nécessite un changement d'état d'esprit pour les ingénieurs de conception et les chefs d'entreprise. La fabrication additive va à l'encontre de nombreux principes que la plupart des ingénieurs concepteurs, mécaniciens et industriels apprennent à l'école.

Par exemple, traditionnellement, les feuilles de métal ont traditionnellement été utilisées comme matière première pour un processus de fabrication de métal. Ces feuilles sont découpées au laser pour produire une forme. Le travail des ingénieurs de conception a consisté à commander la bonne taille de tôle d'acier et à concevoir le programme pour optimiser l'imbrication des pièces dans cette tôle afin de minimiser les rebuts. Moins on enlève d'acier, plus les coûts de la ferraille sont bas et plus les bénéfices sont élevés.

Dans le cas de la fabrication additive, plutôt que de vous concentrer sur la réduction de la quantité de matière retirée d'un processus, vous construisez un produit, en ajoutant de la matière si nécessaire ou en la retirant lors de la phase de conception pour produire une pièce. Ainsi, au lieu de découper une forme dans une tôle d'acier, vous construisez la même pièce à l'aide d'une imprimante 3D. Si vous n'aimez pas la forme ou les caractéristiques, changez simplement le modèle et imprimez-en un autre ! Une fois que vous avez un design que vous aimez, vous pouvez imprimer autant de copies que vous le souhaitez.

Comme vous pouvez le voir, l'état d'esprit de conception est renversé lorsque la fabrication additive est impliquée. Les considérations passent de la réduction de la quantité de matière enlevée à l'optimisation de la conception de la pièce, puis à la construction d'une pièce, une par une.

Voici quelques moyens simples et relativement peu coûteux de recycler vos ingénieurs de conception pour travailler avec les technologies d'impression 3D :

Apprendre

De nombreuses universités et collèges communautaires ont développé des programmes de fabrication additive. Ceux-ci peuvent aller des spécialisations diplômantes et des programmes de certificat aux ateliers et séminaires de fabrication additive. Les événements de fabrication additive offrent également aux ingénieurs et aux chefs d'entreprise l'opportunité d'en savoir plus sur la technologie, qui est essentielle pour tout changement de processus important.

Lire

Des magazines, tels que Make Magazine, sont publiés pour présenter des exemples de matériaux 3D et fournir des comparaisons entre les modèles d'imprimantes afin que vous puissiez sélectionner celui qui convient à votre entreprise. Internet contient également une mine de données sur la fabrication additive et l'impression 3D. Notre site Web contient une section entière consacrée aux informations et aux ressources sur la fabrication additive.

Réseau

Renseignez-vous et entrez en contact avec des fabricants locaux qui utilisent l'impression 3D. Découvrez comment ils utilisent ses fonctionnalités et optimisent ses capacités. Les réseaux de fabricants, la chambre de commerce locale et les événements sont des endroits où vous pourrez peut-être trouver d'autres utilisateurs de la technologie.

Expérience

Le coût des imprimantes 3D personnelles et de bureau a considérablement baissé à mesure que de plus en plus de modèles sont introduits et que la concurrence augmente sur ce marché. Une mini-imprimante de bureau peut être achetée pour aussi peu que 500 $. Si vous envisagez d'intégrer la fabrication additive dans vos opérations, achetez-en un ou plusieurs et fournissez-les à vos ingénieurs, comme le fait Ford Motor Company. Il n'y a pas de meilleur moyen d'en apprendre davantage sur la technologie et de changer les mentalités qu'en laissant les concepteurs et les ingénieurs jouer avec la technologie. Une fois que les capacités d'Additive seront mieux comprises par vos concepteurs et ingénieurs, il sera beaucoup plus facile d'identifier la technologie Additive de qualité industrielle adaptée aux besoins de votre entreprise.

Les nouvelles technologies peuvent faire peur, mais elles peuvent aussi être passionnantes ! La promesse de la fabrication additive au cours des cinq prochaines années est passionnante, de la production de prothèses fonctionnelles personnalisées à l'utilisation de l'impression 3D dans la majorité des salles de classe et des foyers des écoles élémentaires.

Optimisez votre investissement dans la fabrication additive avec CMTC !

Et si vous ne savez pas utiliser une imprimante 3D ? Lorsque la fabrication additive est arrivée sur le marché, il n'y avait que quelques ressources pour aider les fabricants à utiliser la technologie, et celles qui existaient avaient tendance à être très coûteuses. Il existe d'autres moyens gratuits ou peu coûteux de familiariser votre entreprise avec la technologie additive et les applications possibles à votre situation. Le CMTC parraine des webinaires sur la fabrication additive, qui comprennent des présentations d'experts et de ressources dans le domaine de la fabrication additive.

Alors que la demande de pièces personnalisées continue d'augmenter, les processus de fabrication additive continueront à devenir de plus en plus pertinents à l'avenir. Les fabricants d'équipements de FA prédisent qu'à mesure que de plus en plus d'entreprises commencent à adopter ces technologies, ce n'est qu'une question de temps avant que l'avenir de la fabrication ne soit complètement transformé.

CMTC reconnaît l'importance de cette voie à suivre et est là pour vous aider à transformer votre entreprise de fabrication avec la fabrication additive. Contactez-nous pour en savoir plus !