Les avantages de l'impression 3D pour la production de masse

L'impression 3D est un excellent processus pour fabriquer des prototypes et des produits réels et a formé les méthodes d'appel de base pour l'efficacité et l'efficacité de la production. Et l'impression 3D a un impact positif sur le monde qui a tendance à utiliser des processus de prototypage rapide dans la production de masse.

Par conséquent, il est important de savoir comment appliquer l'impression 3D la production de masse, ses avantages et ses diverses applications. Cet article vous présentera tout ce que vous devez savoir sur la production de masse à l'aide de l'impression 3D.

Les avantages de l'utilisation de l'impression 3D pour la production de masse

L'impression 3D est une excellente technique utilisée dans la production de masse qui vient à connaître les avantages de la méthode. Vous trouverez ci-dessous les raisons qui font de l'impression 3D un meilleur choix.

· Accélération de la mise sur le marché grâce à l'outillage rapide

Le monde de la fabrication est très concurrentiel et le temps nécessaire pour atteindre le marché peut être un facteur décisif dans le succès d'une entreprise. Cela signifie que le processus de fabrication choisi doit être en mesure de livrer un grand nombre de produits dans un court laps de temps. Une augmentation du temps de production et de livraison améliorera la disponibilité du produit de l'entreprise sur le marché et lui donnera un avantage concurrentiel.

Parmi les processus de fabrication utilisés dans le prototypage rapide, l'impression 3D est capable de produire les prototypes nécessaires pour vérifier les défauts et livrer en termes de produit réel. La production de masse de l'impression 3D consiste non seulement à fabriquer des produits eux-mêmes, mais également à créer des entités qui peuvent aider dans d'autres processus de fabrication. Par exemple, les fabricants peuvent utiliser le processus pour fabriquer des moules d'injection imprimés en 3D, ce qui facilite le moulage par injection de production de masse.

· Flexibilité pour changer rapidement ce que vous faites

Dans l'impression 3D de production, les fabricants peuvent facilement modifier tout ce qu'ils fabriquent en cas d'erreur ou de nécessité de modification. Cette caractéristique est importante dans la production par lots d'impression 3D car elle permet aux fabricants de créer des prototypes grâce auxquels ils peuvent vérifier les défauts, analyser les fonctions des pièces et faire d'autres choses en fonction du type de prototype avec lequel ils travaillent. Par conséquent, il est facile pour le concepteur de changer les choses lorsqu'il détecte une erreur.

· La possibilité de personnaliser les produits

La performance et l'esthétique sont les exigences de base de toute entreprise en pleine croissance. La performance est en termes de qualité du produit, tandis que l'esthétique est d'attirer les clients. Les performances et l'esthétique dépendent de la personnalisation des produits. Parmi les différents processus de prototypage rapide utilisés récemment, l'impression 3D de production est la plus adaptée à la personnalisation.

Selon les commandes, vous pouvez retarder ou augmenter la production. Vous pouvez également exiger un changement dans la conception des pièces de production d'impression 3D s'il existe une demande pour un nouveau type de produit. Différents types de matériaux disponibles pour l'impression 3D facilitent également la personnalisation.

Matériaux d'impression 3D pour pièces de production de masse

Il existe trois catégories de matériaux en impression 3D. Chaque catégorie comprend différents matériaux avec des caractéristiques et des propriétés uniques adaptées à différents produits. Vous trouverez ci-dessous les matériaux courants que vous pourriez utiliser.

Polymères plastiques

Les plastiques sont les matériaux les plus couramment utilisés dans l'impression 3D en volume. Avec lui, il est possible de fabriquer des produits tels que des jouets imprimés en 3D, des appareils ménagers, des ustensiles de bureau, des vases, etc. La popularité des matières plastiques est due à des caractéristiques telles que la fermeté, la flexibilité, la douceur et l'option de couleur, améliorant encore leur utilisation. dans les pièces de production 3D. Nous avons une liste des types courants de polymères plastiques que vous pouvez utiliser.

· Acide polylactique (PLA)

L'acide polylactique/PLA est un plastique écologique fabriqué à partir de produits naturels et connu pour sa biodégradabilité. Il se présente sous deux formes :douce et dure, ce qui montre leur force. Le PLA dur est le type le plus courant dans la production de masse en raison de sa dureté, de sa résistance et de sa durabilité.

· Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS)

Le matériau ABS ou plastique LEGO est un polymère plastique connu pour sa résistance, sa fermeté et sa flexibilité. L'ABS a de nombreuses couleurs, ce qui en fait un matériau d'impression 3D courant pour la fabrication de tickers et de jouets, de bijoux et de vases.

Si vous avez besoin d'un filament imprimé en 3D et que vous vous souciez de choisir les matériaux entre PLA et ABS, consultez l'article sur notre site Web.

· Polycarbonate (PC)

Le polycarbonate/PC est un polymère plastique approprié pour les imprimantes 3D avec une conception de buse à haute température. Il est courant dans la production de masse en raison de sa résistance élevée, de sa ténacité, de ses propriétés d'isolation et de sa résistance à la chaleur et aux chocs. Le matériau convient à la fabrication de produits électriques et de télécommunication.

· Polyamide (Nylon)

Le polyamide ou le nylon est un matériau d'impression 3D populaire en raison de sa résistance, de sa flexibilité et de la façon dont il permet un haut niveau de détail dans les produits imprimés. Le matériau est couramment utilisé pour imprimer des produits tels que des attaches, des voitures miniatures et des figurines.

Résines

Les résines sont des matériaux d'impression 3D moins courants en raison de leur flexibilité et de leur résistance limitées. Ils atteignent leur état final lorsqu'ils sont exposés à la lumière UV et ont différentes options de couleur. Vous trouverez ci-dessous les trois catégories de matériaux en résine que vous pouvez utiliser :

· Résine très détaillée

Ce type de résine a une surface lisse et fournit des détails complexes sur les petits modèles. Ce sont les matériaux parfaits pour tester les conceptions.

· Résine à peindre

Ces types de résine ont des attraits esthétiques qui les rendent adaptées à la fabrication de produits avec des détails faciaux rendus.

· Résine transparente

C'est le plus fort des trois et convient à de nombreux produits. Il convient aux modèles qui doivent avoir une surface lisse et un aspect transparent.

Métaux

Ce sont les deuxièmes matériaux d'impression 3D les plus populaires. Ils sont utilisés par frittage laser direct de métal (DMLS) ou fusion laser sélective (SLM). En impression 3D, les métaux sont utilisés sous forme de poussière. La poussière est d'abord chauffée à la dureté afin d'éviter la coulée. Par conséquent, il est possible d'utiliser directement la poussière. Le processus de finition de surface peut alors être subi. Les métaux sont des matériaux de production de masse courants pour l'impression 3D en raison de leur résistance et de leur durabilité, et les plus courants incluent :

• Acier inoxydable :pour un produit qui entre en contact avec l'eau.
• Bronze :pour les vases et autres luminaires.
• Or :bagues, bracelets et autres formes de bijoux imprimés en 3D
• Nickel :pièces de monnaie.
• Aluminium :pour les métaux fins imprimés en 3D

Processus de fabrication additive pour la production de masse

La fabrication additive est le nom de production industrielle de l'impression 3D, qui permet la création d'un objet de complexité variable en réalisant des couches de matériaux. Contrairement à la fabrication traditionnelle, ils sont efficients, efficaces et fiables. Voici quelques procédés de fabrication additive :

· Jet de liant

Le procédé de jet de liant utilise un matériau en poudre et un liant qui agit comme un adhésif pour déposer un liant liquide sur les particules de poudre, couche par couche. Le processus de fabrication additive a de nombreuses applications industrielles, telles que les pièces aérospatiales, les dispositifs médicaux, les composants automobiles, etc.

· Dépôt d'énergie directe

Le dépôt direct d'énergie est compatible avec de nombreux matériaux tels que la céramique, les métaux et les polymères. Le processus consiste à faire fondre des matériaux et à les fusionner au fur et à mesure qu'ils se déposent. Le mécanisme est plus courant dans la réparation et la reconstruction.

· Extrusion de matériaux

Il s'agit d'un processus de fabrication additive courant par lequel une buse chauffée extrude les matériaux nécessaires. Le lit se déplace verticalement tandis que la buse se déplace horizontalement. Les agents de liaison ou les mécanismes de contrôle de la température peuvent adhérer aux couches formées les unes aux autres.

· Fusion sur lit de poudre (PBF)

Il s'agit d'un procédé de fabrication additive métallique. Il tire parti du laser, de la chaleur ou du faisceau d'électrons pour faire fondre ou fusionner des matériaux en poudre pour former une pièce tridimensionnelle solide.

· Laminage de feuilles

Il comprend deux méthodes. D'une part, la fabrication d'objets laminés (LOM) convient à la fabrication de produits avec du papier et de l'adhésif alternatifs ayant des attraits visuels. D'autre part, la fabrication additive par ultrasons (UAM) peut assembler des métaux tels que l'aluminium, l'acier inoxydable et le titane à l'aide du soudage par ultrasons.

· Polymérisation en cuve

Il s'agit d'utiliser une cuve de résine photopolymère liquide pour créer un objet couche par couche. Des miroirs sont ensuite utilisés pour durcir les couches successives de résine par photopolymérisation.

· Fabrication Additive à l'Arc Filaire

Ce processus de fabrication additive construit des produits à l'aide de sources d'alimentation et de manipulateurs de soudage à l'arc. Le processus est officiellement connu sous le nom de dépôt à l'arc et utilise principalement du fil comme source de matériau.

Applications de l'impression 3D à la production de masse

L'impression 3D pour les masses devient un terme courant en raison des avantages pour les entreprises et les consommateurs en général. Actuellement, il existe de nombreuses applications du procédé. Vous en trouverez ci-dessous quelques-unes dont vous pourriez avoir un aperçu.

· Adidas et Carbon :des baskets produites en masse

Adidas utilise la technologie Digital Light Synthesis (DSL) de Carbon pour imprimer une semelle en forme de treillis en 20 minutes environ. Le DSL est idéal pour créer la structure en treillis dans les semelles, ce qui rend la semelle confortable, légère et flexible. La structure permet également à la chaussure de mieux répondre au mouvement de la jambe de l'athlète, générant ainsi un meilleur effet d'amorti et une meilleure stabilité.

· Align Technology :production de masse, impression 3D et personnalisation

Align Technology a su combiner la personnalisation, la production de masse et l'impression 3D pour fabriquer des aligneurs sur mesure Invisalign. L'entreprise utilise des machines SLA de 3D Systems pour concevoir le moule du plateau, qui est entièrement réalisé sur mesure avant d'être thermoformé.

· Chanel :Impression 3D de brosses à mascara high-tech

En 2018, Chanel, en collaboration avec Erpro 3D Factory, réalise la brosse à mascara Volume Révolution. Le produit a été fabriqué à l'échelle industrielle, Erpro 3D Factory affirmant avoir imprimé en 3D 17 millions de pièces depuis 2017 avec 15 machines qui fonctionnent quotidiennement. La fabrication additive a ensuite été introduite pour réduire la consommation de temps et les coûts, ce qui a amélioré la vitesse de production et la conception des brosses.

· Formlabs :écouvillons de test COVID-19 imprimés en 3D

Au début de la pandémie de coronavirus, Formlabs a utilisé l'impression 3D pour fabriquer un écouvillon nasal autoclavable et biocompatible. Grâce à l'impression 3D, ils ont pu produire à un rythme répondant aux besoins du pays.

· Photocentrique :des vannes d'impression 3D pour lutter contre la pandémie

Photocentric lors du début de la pandémie de coronavirus a également utilisé l'impression 3D dans la production de masse de valves compatibles avec les appareils respiratoires. Ils ont utilisé trois imprimantes 3D à résine, capables d'imprimer plus de 600 vannes en une nuit et 40 000 par semaine. Cela montre la capacité des imprimantes 3D à être performantes en termes d'urgence.

Conclusion

L'impression 3D est un processus de prototypage rapide connu pour sa précision, sa facilité d'utilisation et sa capacité à fabriquer des produits complexes. L'impression 3D utilise la production de masse a atteint le devant de la scène avec des entreprises telles qu'Adidas, Formlabs et Chanel, etc., employant le processus dans leur entreprise pour stimuler les ventes et atteindre un client plus large. À partir de là, vous connaîtrez les avantages de la production de masse de l'impression 3D dans le monde moderne et comment vous pouvez penser comme des entreprises appliquant le principe dans leur entreprise.

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FAQ

L'impression 3D est-elle coûteuse pour la production de masse ?

Contrairement à d'autres méthodes, l'impression 3D est plus abordable pour la production à faible volume. Il est également moins cher pour la production à grand volume. De plus, il ne nécessite pas de coût de démarrage, contrairement au moulage par injection.

L'impression 3D est-elle plus rapide que la fabrication ?

Oui, l'impression 3D est plus rapide que la plupart des processus de prototypage traditionnels et rapides. Par exemple, par rapport au moulage par injection, il n'est pas nécessaire de créer des moules d'injection qui sont importants pour le processus de moulage.

L'impression 3D peut-elle être utilisée pour la production de masse ?

Oui, l'impression 3D est une méthode appropriée pour fabriquer des produits en masse. Son utilisation peut être basée sur ses méthodes ou basée sur l'aide aux concepteurs pour utiliser un autre processus de prototypage rapide sans effort et moins coûteux (par exemple, il convient à la fabrication de moules à injection utilisés dans le moulage par injection). La production de masse de l'impression 3D est désormais courante dans des entreprises telles qu'Adidas, Chanel, etc.