L'avenir de l'impression 3D :12 points clés à retenir de l'AMFG’s AM Landscape Digital Conference 2020 (Part 2)

En avril, AMFG a réuni des professionnels et des experts de l'impression 3D dans le cadre de notre premier  Conférence numérique 2020 sur le paysage de la fabrication additive, où nous avons partagé des perspectives et des idées sur l'état actuel de l'industrie.

Ceci est la partie 2 de l'article explorant les principaux enseignements de la conférence AM Landscape. Vous pouvez lire la partie 1 ici.

7. La combinaison de la FA et de la numérisation encouragera les industries à repenser leur approche des chaînes d'approvisionnement 

"Les chaînes d'approvisionnement traditionnelles ont échoué et cela a rendu la lutte contre la pandémie beaucoup plus difficile", a déclaré Lee-Bath Nelson, cofondatrice et vice-présidente des affaires chez LEO Lane dans sa présentation.

Une chose que les entreprises peuvent faire pour s'adapter aux effets de la pandémie est de numériser autant que possible leurs chaînes d'approvisionnement.

Une chaîne d'approvisionnement traditionnelle a mis en place des chaînes de distribution avancées, avec des marchandises envoyées d'un endroit à un autre, souvent au-delà des frontières, puis livrées à l'emplacement final.

Avec les frontières fermées et les moyens de transport traditionnels limités en raison de l'épidémie de COVID-19, cela a créé des problèmes avec l'approvisionnement traditionnel des biens essentiels.

Nelson soutient que la numérisation des chaînes d'approvisionnement peut aider à résoudre ces problèmes en permettant une production locale plus agile avec l'impression 3D et l'inventaire numérique.

Le passage à la numérisation de la chaîne d'approvisionnement n'est cependant pas sans défis. De par sa nature même, un article d'un inventaire numérique n'a pas encore été produit, ce qui signifie que vous devez être en mesure d'assurer la répétabilité de la production, même si la pièce est produite dans des lieux différents ou à des moments différents.

Un autre défi cité par Nelson est la protection de la propriété intellectuelle. Avec l'inventaire numérique, le risque potentiel de violation de propriété intellectuelle peut être plus élevé.

« Si quelqu'un vous vole une [pièce physique], vous avez perdu la valeur de cet article. Ce n'est pas une bonne chose mais c'est très spécifique et c'est plafonné », a expliqué Nelson, « mais si quelqu'un vole un article de votre inventaire numérique, qui n'est pas sécurisé, il a essentiellement un plan pour produire cette pièce. »

L'un des moyens d'atténuer ce risque consiste à utiliser un logiciel de protection IP. Il existe aujourd'hui des logiciels spécialisés qui permettent aux industriels de sécuriser leurs fichiers numériques et même de préciser combien de fois ces fichiers peuvent être consultés et qui y a accès.

Ainsi, les logiciels de sécurité ont un rôle important à jouer pour permettre la numérisation des chaînes d'approvisionnement à l'aide de l'impression 3D.

8. Aperçu des taux d'adoption de l'impression 3D industrielle

Ultimaker est peut-être l'une des marques d'imprimantes 3D de bureau les plus reconnues au monde.

Au cours de la conférence, Paul Heiden, SVP Product Management chez Ultimaker, s'est joint à nous pour discuter de l'état de l'impression 3D Fused Filament Fabrication (FFF) et partager son point de vue sur les taux d'adoption de l'impression 3D.

FFF reste l'une des technologies d'impression 3D les plus populaires pour les plastiques et est de plus en plus utilisée pour les applications de production.

 Cette évolution a été principalement stimulée par le besoin de -utiliser des imprimantes 3D, conduisant à l'introduction de systèmes de bureau professionnels.

Ultimaker a également récemment publié son Sentiment Index, une enquête auprès des utilisateurs d'impression 3D dans le monde, qui couvre le niveau de connaissance de la technologie et les principaux obstacles à l'adoption.

Le plus grand obstacle à l'adoption de l'impression 3D, selon Heiden, est le manque de sensibilisation à la technologie au niveau de l'entreprise. Moins les parties prenantes sont familiarisées avec l'impression 3D, moins elles sont susceptibles d'investir dans la technologie.

Heiden a également souligné l'utilisation de matériaux d'impression 3D. La grande majorité des utilisateurs d'impression 3D travaillent principalement avec des plastiques. Cependant, Ultimaker a constaté que des matériaux plus professionnels, comme le TPU, le polypropylène et le nylon, entrent en scène.

De toute évidence, l'industrie de l'impression 3D devient de plus en plus industrielle, grâce à l'utilisation de matériaux techniques et de technologies optimisées. pour les applications industrielles.

Bien que Heiden ait déclaré que l'utilisation la plus populaire de l'impression 3D est toujours dans le domaine du prototypage, le nombre d'utilisateurs avancés explorant la production d'outillage ainsi que des pièces d'utilisation finale, augmente rapidement.

9. Les solutions de post-traitement continuent d'évoluer, en mettant l'accent sur l'automatisation 

Comment le post-traitement automatisé peut-il libérer le potentiel de la fabrication additive ? C'est la question que Joseph Crabtree, PDG d'Additive Manufacturing Technologies, a voulu aborder lors de sa session.

Selon Crabtree, la fabrication additive industrialisée à grande échelle sera rendue possible par « un système de post-traitement de bout en bout entièrement automatisé qui peut être boulonné sur n'importe quel système d'impression 3D existant ».

Le post-traitement est actuellement un goulot d'étranglement en raison des processus manuels impliqués, notamment le retrait du support, le lissage, la coloration et l'inspection.

Bien qu'il n'existe actuellement aucune solution universelle, un certain nombre d'entreprises, dont AMT, développent des systèmes de post-traitement automatisés ciblant différentes technologies de FA.

L'automatisation du post-traitement a de nombreuses implications positives pour le flux de travail d'impression 3D :elle permet d'accélérer le processus d'impression 3D et d'assurer la répétabilité.

En fin de compte, disposer du bon post-traitement l'infrastructure de traitement en place ouvre la porte à un degré plus élevé de répétabilité et de productivité avec la FA. C'est pourquoi l'automatisation du post-traitement doit être une priorité pour ceux qui adoptent l'impression 3D pour la production ou qui cherchent à étendre l'utilisation de la technologie à l'avenir.

10. Ce que la pandémie de COVID-19 nous dit sur l'impression 3D

Presque tous les intervenants de la conférence ont souligné le rôle de l'impression 3D dans la lutte contre la pandémie de COVID-19.

Eric Pallarés, co-fondateur et directeur technique de BCN3D, a approfondi le sujet en parlant des choses que la pandémie a révélées à propos de la technologie AM.

Alors que de nombreux hôpitaux luttent pour obtenir des fournitures médicales essentielles, l'impression 3D est devenue une solution permettant de répondre rapidement à certaines pénuries de la chaîne d'approvisionnement.

L'agilité offerte par l'impression 3D peut être utile non seulement pendant cette pandémie, mais également dans d'autres cas où une perturbation de l'activité nécessite une réponse rapide. Pallarés pense que l'agilité peut être l'atout le plus précieux pour les entreprises à l'avenir.

En outre, l'utilisation accrue de l'impression 3D pour les fournitures médicales a révélé le besoin aigu de matériel technique.

Les matériaux d'impression 3D pour les applications médicales doivent être développés pour les environnements médicaux, ce qui signifie qu'ils doivent résister à des températures élevées et être biocompatibles. Bien que de tels matériaux existent sur le marché, leur variété est bien inférieure à celle des thermoplastiques plus courants.

Une autre leçon que nous apprenons est que l'industrie a désespérément besoin de réglementations et de normes pour l'impression 3D. Lorsque la sécurité des personnes dépend de produits imprimés en 3D, la capacité à créer des pièces cohérentes, reproductibles et traçables est primordiale.

11. Pour les scénarios d'impression 3D à grand volume, la fusion sur lit de poudre polymère est le meilleur choix

Bien que nous ayons couvert le passage à la production avec l'impression 3D, toutes les technologies d'impression 3D ne sont pas réellement adaptées à la fabrication à grande échelle.

Parmi toutes les méthodes d'impression 3D de polymères, la fusion sur lit de poudre, qui implique l'application de chaleur sur un matériau en poudre, est actuellement la plus prometteuse pour l'impression 3D à grand volume.

Ceci a été exploré en profondeur par Gregory Paulsen, directeur de l'ingénierie d'application chez Xometry, alors qu'il comparait les principaux processus d'impression 3D polymères.

Chez Xometry, une plate-forme en ligne pour la fabrication, « nous fabriquons généralement 30 à 300 pièces par construction, donc du point de vue du débit et de la diversité élevée, ces technologies de fusion sur lit de poudre sont très bonnes », a expliqué Paulsen.

Les deux technologies clés de ce groupe sont le Frittage Laser Sélectif et la Fusion Multi Jet. Les deux partagent des avantages similaires, comme la possibilité d'imprimer sans structures de support, la polyvalence des matériaux et la possibilité d'évoluer.

SLS, en particulier, est utilisé depuis des décennies et est l'une des premières technologies de FA polymère utilisées pour la production de pièces finales.

Dans le même temps, MJF, développé par HP, se développe en tant que technologie concurrente. Par exemple, l'utilisation des machines MJF est en expansion car elles sont plus conviviales en usine, selon Paulsen.

En fin de compte, les développements de SLS et MJF entraînent la transition de l'impression 3D vers une solution de fabrication en volume. Les deux technologies devraient continuer à prouver leur viabilité pour davantage d'applications à mesure que l'industrie progresse.

12. La fabrication numérique évolue vers le grand public  

Dans la dernière session de la conférence, Avi Reichental, fondateur de XponentialWorks et ancien PDG de 3D Systems, a parlé de l'état actuel de la fabrication numérique et de l'avenir de l'impression 3D.

Avi Reichental, qui a passé plus de 15 ans dans l'industrie de l'impression 3D, a noté l'évolution rapide de l'industrie ces derniers mois, déclarant :« plus [s'est] produit au cours des 25 derniers mois qu'en au cours des 25 dernières années.' 

Le rythme de l'innovation au sein de l'industrie de l'impression 3D s'est accéléré, alors que le nombre de nouveaux acteurs entrant sur le marché continue de croître.

Un domaine dans lequel Reichental s'est penché est l'évolution des vitesses d'impression 3D.

La vitesse de l'impression 3D est étroitement liée à la capacité d'adapter le processus et d'atteindre une plus grande productivité.

De nombreuses entreprises travaillent actuellement à augmenter la vitesse d'impression 3D. L'une de ces entreprises mises en lumière par Reichental est Nexa3D, une entreprise qui développe des imprimantes 3D à base de résine. L'entreprise a développé sa propre approche de la photopolymérisation, qui augmenterait la vitesse d'impression d'un facteur 6. 

Des développements similaires sont également en cours dans d'autres technologies. EOS, par exemple, développe une technologie LaserProFusion qui rendra l'impression 3D SLS 10 fois plus rapide.

Parlant également de l'épidémie de COVID-19, Reichental a convenu que l'incertitude découlant de la pandémie a affecté l'industrie de la FA comme toute autre industrie. Cependant, malgré l'incertitude, COVID-19 sert également de catalyseur pour intégrer la FA dans le courant dominant.

Bien que les chaînes d'approvisionnement traditionnelles soient confrontées à des perturbations, il est encourageant de voir l'impression 3D s'intensifier pour prendre sa place en tant que solution de fabrication à la demande hautement flexible.

« Le monde les plus gros problèmes sont les plus grandes opportunités du monde », a déclaré Reichental. Pour l'industrie de l'impression 3D, cette affirmation ne pourrait pas être plus vraie.

Regardez les sessions complètes des conférenciers sur YouTube