Fabrication et production hybrides additives soustractives

Beaucoup a été écrit sur la promesse de la fabrication additive et sur la rapidité avec laquelle tout sera imprimé en 3D à la demande, ouvrant la voie à un avenir brillant et radieux. L'impression 3D existe désormais pour des objets aussi divers que les chaussures, les voitures et même les maisons. Bien que la fabrication et la production soustractives traditionnelles n'aient pas le sex-appeal de l'impression 3D, elles restent l'épine dorsale de la fabrication, offrant des coûts inférieurs et une plus grande précision.

Il est clair que la fabrication et la production additives et soustractives devront coexister, mais vont-elles fusionner ? Demain parlera-t-on de fabrication hybride sans faire de distinction entre les deux ?

L'impression 3D vole la vedette

Ce mois-ci, Liebherr d'Allemagne, a annoncé le premier composant hydraulique de commande de vol primaire imprimé en 3D embarqué sur un avion Airbus. Leur annonce vante les vertus de l'impression 3D, offrant une réduction de poids de 60% dans 30% d'espace en moins. Si les gains sont impressionnants et offrent de nombreux avantages, ce dont le communiqué ne parle pas, c'est que le bloc vannes imprimé en 3D devait encore passer par un processus de fabrication soustractif :usinage, fraisage, taraudage, etc. L'impression 3D seule ne peut répondre aux exigences de tolérance, ni fournir quelque chose d'aussi simple que des trous filetés. Malgré tous les avantages inhérents, l'impression 3D est essentiellement un moyen de produire un moulage sophistiqué.

Une fois que le bloc de vannes a été imprimé en 3D par frittage laser de poudre de titane, il a suivi un processus de fabrication traditionnel, nécessitant d'être déplacé vers des équipements de fraisage et de finition (chacun avec potentiellement de nouvelles fixations). Malgré tous les avantages de l'impression 3D, on peut rarement s'y fier pour produire une pièce finie. Et si une pièce peut toujours être produite en utilisant le moulage et le fraisage traditionnels, elle offre un coût inférieur à celui de l'impression 3D.

Avec l'aimable autorisation du groupe Liebherr

La fabrication hybride à système unique est-elle la réponse ?

Étant donné que les pièces imprimées en 3D nécessitent souvent des méthodes soustractives pour terminer le processus de fabrication, pourquoi ne pas combiner une imprimante 3D qui peut également effectuer le fraisage et l'usinage ? C'est exactement ce que Matsuura Machinery Corporation a fait avec l'introduction de sa série Lumex - une machine hybride qui combine le frittage laser avec le fraisage en bout de haute précision. Les technologies combinées permettent la production de pièces aux géométries complexes pour la fabrication de moules, telles que des canaux de refroidissement internes et des fentes profondes, avec une finition de surface prête pour la production et une précision pouvant être obtenue par fraisage de précision.

Matsuura affirme que les machines Lumex peuvent produire une pièce complexe comme celle illustrée en deux fois moins de temps et avec la moitié du coût des méthodes traditionnelles, et le moule résultant produit des pièces plus rapidement et avec une meilleure qualité grâce au meilleur refroidissement du moule offert par les canaux de refroidissement internes. dans le moule.

Avec l'aimable autorisation de Matsuura

Est-ce l'avenir ?

Ce type de machine hybride est-il la vague de l'avenir, ou en raison des coûts, de la taille des pièces et des limitations d'outils, restera-t-il un système spécialisé utilisé uniquement lorsque les processus de fabrication dictent leurs besoins ? Il se peut que ce type de machine ne soit utilisé que pour la fabrication de précision haut de gamme où le coût de la machine est largement compensé par les avantages. Ou peut-être qu'une fois que les concepteurs sont conscients des possibilités, les conceptions peuvent changer pour tirer parti d'une machine hybride, augmentant le besoin de ce type de machine, réduisant leurs coûts.

L'espace sera là

Il est toujours difficile de prédire l'avenir - difficile de savoir si ces machines hybrides sont la vague de l'avenir ou resteront une spécialité. Mais une chose est claire :les technologies de fabrication avancées nécessitent toutes des solutions de modélisation et de visualisation 3D. Et Spatial sera là pour aider les OEM à créer des solutions autour de cette nouvelle classe de machines, qu'il s'agisse du CGM Core Modeler pour des représentations précises, du CGM Polyhedra pour la modélisation hybride et/ou de HOOPS Visualize pour permettre l'interaction avec le modèle. Les SDK spatiaux contribueront à propulser cet avenir.