4 applications que vous devez produire avec la fabrication additive

Ceci est un article original de Rayon rapide .

Quand les gens pensent à la fabrication additive (AM), la première chose qui vient souvent à l'esprit est le prototypage. Lorsque vous devez effectuer une itération rapide sur une conception sans les contraintes des cycles de fabrication traditionnels, la FA fonctionne bien car aucun outillage dur n'est impliqué, ce qui permet une itération rapide.

Mais ce ne sont pas seulement les entreprises en phase de prototypage du développement de produits qui ont tout à gagner de la fabrication additive. Il existe quatre autres cas d'utilisation spécifiques où le cas de l'additif est particulièrement facile à réaliser en raison de sa capacité à surpasser les méthodes de fabrication traditionnelles en termes de vitesse, d'efficacité, de qualité et d'économies.

Séries de production à faible volume

Avec la fabrication traditionnelle, vous devez produire des pièces d'utilisation finale en gros volumes pour réduire le coût unitaire. Lorsque vous fabriquez des pièces de l'ordre de dizaines ou de centaines de milliers, il est souvent judicieux d'utiliser des processus hérités. Cependant, que se passe-t-il si vous prévoyez d'avoir une production de plusieurs centaines ou quelques milliers ? La fabrication traditionnelle peut ne pas être réalisable en raison des dépenses d'investissement élevées.

Prenez le moulage par injection, par exemple. Les coûts d'outillage typiques peuvent aller de 20 $ à 110 000 $ avant même d'entrer en production. Mais avec la FA, aucune dépense en capital n'est requise pour l'outillage, ce qui vous permet d'adapter la production de pièces pour répondre exactement à la demande du marché. Les pièces peuvent être produites en nombre beaucoup plus petit, sans quantités minimales de commande, ce qui vous permet de réduire les coûts de fabrication et les stocks.

Parties consolidées

En plus des avantages économiques, la FA présente des avantages de conception significatifs pour certains types de pièces qui ont longtemps été considérées comme « impossibles à fabriquer » - par exemple, la fabrication de pièces complexes en tant qu'unités consolidées uniques. Des pièces aux géométries très complexes, telles que des structures en treillis, ou encore des assemblages mobiles sont possibles avec la FA. Vous pouvez fabriquer une pièce pour qu'elle corresponde exactement à son utilisation, en concevant pour la fonction par rapport à « l'ancienne méthode » de conception pour respecter les restrictions de fabrication.

Cette possibilité de créer des conceptions de pièces simplifiées et plus efficaces présente de nombreux avantages :

• Moins d'argent dépensé pour l'assemblage et moins de risques de coûts cachés et de retards de projet pouvant accompagner des pièces complexes, ce qui se traduit par des coûts de projection globaux inférieurs.
• Moins de matériaux utilisés :la FA peut souvent réduire jusqu'à 70 % les matériaux.
• Risque plus faible :moins de risque qu'un fournisseur manque d'une pièce et moins de risque de défaillance d'une pièce.

Par exemple, un fabricant a travaillé avec Fast Radius et Carbon® sur la conception de sa chaise SILQ, lauréate du prestigieux Innovation Award au NeoCon 2018. Les capuchons de bras ont traditionnellement été fabriqués en trois parties distinctes et assemblés plus tard. Mais le fabricant et Fast Radius ont permis l'impression du capuchon du bras sous la forme d'une unité contiguë conçue avec une structure en treillis pour réduire considérablement l'utilisation de matériau.

Pièces nécessitant une personnalisation

Cette société a également profité d'un autre avantage de la fabrication additive dans la conception des accoudoirs de chaise SILQ :la possibilité de personnaliser les éléments de conception rapidement et à très petite échelle. Les entreprises clientes peuvent personnaliser les accoudoirs des chaises qu'elles commandent en modifiant la texture, en ajoutant un logo ou en incluant des numéros de série variables.

Sans les coûts et les contraintes de temps de l'outillage initial, les conceptions peuvent être adaptées aux applications de pièces spécifiques ou aux besoins des consommateurs, jusqu'à l'unité unique. Cela le rend très utile pour personnaliser à la fois la fonctionnalité et le traitement esthétique, y compris la marque. Étant donné que plus des trois quarts des consommateurs sont prêts à payer 10 % de plus pour des meubles personnalisés, cette possibilité de personnaliser des pièces jusqu'à une seule unité donne aux entreprises un avantage supplémentaire sur le marché.

Petites pièces

Des composants plus petits — de la taille d'une balle de softball ou plus petits — sont particulièrement efficaces à fabriquer à de très faibles volumes avec la FA. Et à mesure que vous augmentez la production de très petites pièces, vous pouvez voir des courbes de rentabilité par rapport au moulage par injection traditionnel par milliers, voire par dizaines de milliers. En fait, pour les petites pièces en plastique de la taille d'une balle de ping-pong ou moins, il est souvent peu rentable d'utiliser entièrement la fabrication traditionnelle.

Une entreprise basée à Chicago qui produit des prothèses de membres supérieurs, a fait appel à Fast Radius pour affiner la deuxième génération de son produit phare. Ce dispositif médical utilise la reconnaissance de formes électriques pour permettre aux personnes ayant perdu leurs membres supérieurs de contrôler totalement les mouvements de leurs bras prothétiques.

Deux des pièces faisant partie intégrante du système sont le bouton d'étalonnage et les bouchons de boîte, tous deux très petits, avec des détails complexes, y compris une finition texturée spécifique dont le bouton a besoin pour une interaction précise de l'utilisateur. L'utilisation de la fabrication additive pour fabriquer ces pièces signifie que la conception est sous contrôle explicite, et le débit est toujours impressionnant — 135 boutons (11x11x5,5 mm.) en 35 minutes, et 848 can plugs (1,75 × 5,2 × 3,2 mm.) en 23 minutes.

Si l'un des scénarios ci-dessus correspond à vos besoins de fabrication, il est temps d'envisager la fabrication additive. Parlons de la façon d'affiner vos processus de fabrication et d'améliorer la qualité de vos pièces et vos résultats.

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