Comment les petits fabricants peuvent tirer parti de la fabrication additive

Par :Dave Pierson

« J'ai entendu dire que la fabrication additive est essentielle pour stimuler l'innovation dans notre industrie, mais en quoi apporte-t-elle vraiment de la valeur ? »

« Nous avons examiné certaines machines de fabrication additive, mais comment pouvons-nous justifier les dépenses lorsque nous essayons d'éliminer nos dépenses en capital ? »

« La fabrication additive vaut-elle l'investissement ? »

Je réponds à des questions comme celles-ci chaque fois que j'organise ou assiste à des conférences sur la fabrication additive pour les petits et moyens fabricants (SMM) via le MEP National Network™. En tant qu'ingénieur principal en développement de produits chez MAGNET, qui fait partie de l'Ohio Manufacturing Extension Partnership (MEP), mon objectif est d'éduquer les SMM et d'autres centres MEP sur la façon dont la fabrication additive peut aider les petites entreprises à rivaliser avec les grands acteurs industriels.

Je le fais, en partie, en raison de la participation de l'Ohio MEP à un prix NIST MEP 2017 décerné à la Pennsylvanie MEP pour s'associer à America Makes, le Manufacturing USA Institute axé sur la fabrication additive. Cet institut travaille avec l'industrie, les universités, les agences gouvernementales et non gouvernementales pour innover et accélérer la fabrication additive et l'impression 3D afin d'augmenter la compétitivité de la fabrication mondiale aux États-Unis, et grâce à notre partenariat, Ohio MEP aide les centres MEP et les SMM à adopter des stratégies de fabrication additive, y compris des conseils sur les avantages du retour sur investissement et des options abordables pour les achats d'équipement.

Alors, quel est le problème avec la fabrication additive ?

La fabrication additive est la prochaine étape pour ceux qui sont déjà familiarisés avec la technologie CAO tridimensionnelle (3D). Essentiellement, la CAO 3D est fondamentale pour l'utilisation de la fabrication additive. Une fois que vous maîtrisez les compétences de base de la CAO 3D, vous êtes prêt à passer à la fabrication additive.

Façons les petits fabricants de tirer un retour sur investissement de la fabrication additive

Développé à l'origine par le MIT

, la fabrication additive ajoute des couches de matériaux pour « imprimer » un objet ou une pièce 3D. Ces pièces peuvent être créées à partir de divers matériaux, notamment du plastique, des métaux, de la céramique ou du béton.

La fabrication additive peut fournir un retour sur investissement significatif aux PME en les aidant :

• Améliorer leurs processus d'outillage industriel
• Produire davantage de pièces à haute valeur ajoutée et à faible tirage
• Créer des produits hautement personnalisés pour leur secteur et leurs clients

Cette technologie permet également aux fabricants de réaliser un prototypage plus rentable pour les processus de R&D. La fabrication additive peut distiller rapidement et efficacement les expériences des utilisateurs dans une maquette, afin que les fabricants puissent produire et évaluer un prototype imprimé en 3D. Des cycles de rétroaction répétés peuvent donner plus d'idées pour des pièces à plus grande valeur ajoutée.

Les fabricants de produits aérospatiaux et médicaux voient déjà les bénéfices du retour sur investissement de la fabrication additive. Aujourd'hui, un nombre croissant de petits fabricants l'utilisent pour passer à un inventaire plus numérique, où vous pouvez prendre en charge 40 pièces ayant chacune des références SKU différentes contre 5 000 pièces avec la même référence.

Supposons que vous soyez une entreprise qui produit du moulage au sable ou des outils spécialisés. J'aide des entreprises comme celles-ci à apprendre à utiliser la fabrication additive pour imprimer ces pièces en quelques semaines, au lieu de plusieurs mois. Avec moins de temps nécessaire pour créer des pièces, il est plus facile de passer à un inventaire numérique.

Les fabricants à l'esprit stratégique se tournent vers la fabrication additive pour concurrencer les plus grands acteurs de leur industrie. Mais la majorité des SMM ont encore beaucoup de questions sur la façon dont cette technologie apportera vraiment de la valeur à la fois à court terme et à long terme.

Voici quelques-unes des questions les plus courantes sur la fabrication additive que j'ai reçues des SMM et d'autres centres MEP.

Q :Quelles applications spécifiques peuvent bénéficier de la fabrication additive ?

Votre installation utilise-t-elle le moulage par injection ? La fabrication additive permet de concevoir et de construire des canaux de refroidissement pour épouser le moule, améliorant ainsi les performances de refroidissement. Ce processus prolonge la durée de vie du moule et réduit les déchets.

Cette technologie est également plus efficace pour l'allègement, avec davantage d'options de matériaux disponibles, telles que les plastiques légers et les composites. Le processus utilise également moins de matière, tout en améliorant les performances des pièces.

Si vous utilisez actuellement des pièces moulées en métal, vous pouvez utiliser la fabrication additive pour imprimer des moules en sable et des noyaux à partir d'une conception CAO sans avoir besoin d'un modèle ou d'une boîte à noyaux. Contrairement aux outils de moulage industriels classiques, la fabrication additive peut réduire considérablement le temps et les dépenses nécessaires à la production de moules et de noyaux.

Q :La fabrication additive peut-elle réduire les délais et les coûts de production ?

La fabrication additive offre la possibilité d'imprimer des pièces personnalisées juste à temps. Il réduit le temps et les coûts de développement des outils, avec moins de matière et moins de déchets. Les utilisations potentielles incluent le maintien, le guidage, l'alignement, la localisation et le serrage, ainsi que de simples jauges « go/no-go » pour vérifier l'ajustement et la qualité des composants.

La nature précise de la fabrication additive signifie qu'elle augmente considérablement les gains de temps pour la production de montages pour les inspections des premiers articles. En conséquence, les machines-outils, les gabarits, les montages ou les calibres peuvent alors être produits plus rapidement et avec moins de défauts.

Cette technologie améliore également la capacité de coordonner les inspections des machines de mesure (CMM). Orek a utilisé la fabrication additive pour fabriquer des centaines de montages d'inspection pour ses MMT. En moyenne, l'entreprise estime qu'elle économise 200 $ et six jours et demi par rapport à l'usinage des appareils. En utilisant la fabrication additive, Oreck a supprimé la fabrication de montages et la programmation CMM du chemin critique.

Q :La fabrication additive peut-elle aider à réparer des pièces de grande valeur de manière plus rentable ?

Avez-vous des pièces métalliques de grande valeur qui sont coûteuses à remplacer ? Le dépôt d'énergie dirigé (DED) est une application de fabrication additive spécifique qui peut réparer les aubes de turbine et d'autres pièces et équipements haut de gamme en déposant rapidement du matériau sur les pièces existantes pour prolonger leur durée de vie.

Cette technologie peut également être combinée avec des équipements CNC existants. La machine DED construit la pièce, puis l'équipement CNC fraise la pièce à la bonne taille et à la bonne finesse.

Tirer parti de vos ressources de fabrication additive

Il existe de nombreuses opportunités pratiques pour les SMM d'en savoir plus sur la fabrication additive et sur la façon dont cette technologie peut aider les petits fabricants à être compétitifs dans le paysage industriel actuel axé sur la 3D.

Je suggérerais de commencer par des événements d'apprentissage fournis par le groupe d'utilisateurs de fabrication additive (AMUG) et la conférence RAPID + TCT produites en partenariat avec SME. PME

aide les fabricants à innover, à croître et à prospérer en faisant la promotion des technologies de fabrication, en développant une main-d'œuvre qualifiée et en connectant l'industrie manufacturière.

Le National Institute of Standards and Technology (NIST) propose également de nombreuses ressources pédagogiques sur sa base de données de fabrication additive, telles que des ateliers pour les applications à base de métaux et de polymères.

De plus, MAGNET travaille actuellement avec le MIT pour développer un programme pour environ 60 membres du personnel du centre MEP pour une formation en ligne sur la fabrication additive. Après le cours de formation, les centres MEP seront évalués en fonction de leur familiarité avec les applications de fabrication additive.

L'objectif ultime de ce programme est d'aider tous les centres MEP à développer une interface réussie entre les SMM et leurs clients en tirant mieux parti des ressources de fabrication additive disponibles.

Ensemble, nous construisons une relation de compétences et de capacités entre le réseau national MEP, les SMM et leurs clients. Le résultat escompté est que les PME pourront utiliser la fabrication additive pour rester compétitives non seulement dans un an, mais également dans cinq et dix ans.

Pour voir l'article original :https://www.nist.gov/blogs/manufacturing-innovation-blog/how-smaller-manufacturers-can-take-advantage-additive?utm_medium=email&utm_source=marketingcloud&utm_campaign=