Pourquoi vous devriez imprimer en 3D vos outils de bout de bras

Les outils en bout de bras sont un incontournable pour les entreprises d'équipements industriels. Le segment de l'automatisation industrielle - malgré COVID19 - devrait atteindre 296,70 milliards de dollars d'ici 2026. Quel que soit le produit qu'un équipement automatisé aide à produire, la création d'une pince ou d'un outil efficace est essentielle.

Ayant parlé avec des dizaines d'entreprises d'équipements industriels, je suis toujours déconcerté par leur résistance à l'impression 3D. Comme toute autre méthode de fabrication, l'impression 3D est le bon outil pour le travail de création de certains composants particuliers. Construire un outil de bout de bras est absolument l'un de ces composants.

• Il ne serait pas judicieux de fraiser un composant qui pourrait être construit plus rapidement sur un tour.
• Personne ne choisirait intelligemment de mouler par injection une pièce qui pourrait être fabriquée plus facilement avec une simple matrice d'extrusion.
• Cela n'aurait aucun sens d'imprimer en 3D un composant qui pourrait être construit plus rapidement à partir de tôle pliée.

Assembler des dizaines de composants en aluminium fraisé et de matériel de stock pour construire un outil en bout de bras semble tout aussi idiot lorsqu'on sait à quel point l'impression 3D excelle vraiment dans ce domaine.

Outils de bout de bras plus légers

L'aluminium est l'un des matériaux de fabrication les plus populaires. Il est peu coûteux, facile à usiner et léger selon les normes métalliques.

Par rapport aux plastiques ? Aucune chance. ULTEM (nom commercial du plastique PEI) a moins de la moitié de la densité de l'aluminium.

De plus, les impressions 3D n'ont pas besoin d'être imprimées dans du plastique solide. Généralement, pour un outil en bout de bras, la meilleure pratique (si possible) consiste à imprimer une coque extérieure épaisse et à laisser l'intérieur de la pièce à une densité de 40 à 60 %. Cela permet d'économiser du temps d'impression, du coût des matériaux et du poids de la pièce finale.

Matériel	Densité	Source
Aluminium	2,7g/cm³	Elmhurst.edu
Î.-P.-É. (ULTEM)	1,27 g/cm³	SigmaAldrich

Opérations plus rapides

La création d'outils légers est associée à des opérations plus rapides. Un bras robotique peut se déplacer plus rapidement en transportant la même charge utile, car un outil de bout de bras imprimé en 3D peut être construit plus léger qu'un outil de fabrication traditionnelle.

Dans la bonne situation, un robot plus rapide =plus de production quotidienne =des responsables de production heureux. Dois-je aller plus loin ?

Réduction du coût du bras robotique

Chaque fois que j'ai parlé à une entreprise qui a investi dans des équipements d'automatisation robotique, elle est fière de l'investissement qu'elle a fait. Ils raconteront des anecdotes comme « Ce robot a coûté 50 000 $. J'ai vraiment dû travailler pour convaincre mon patron de celui-là !".

La barrière à l'entrée pour les bras robotiques est intimidante. En règle générale, pour une solution industrielle, une entreprise peut s'attendre à dépenser 10 000 $ au minimum. Souvent, des frais de logiciel ou de mise en œuvre s'ajoutent aux dépenses de matériel.

La taille de la facture de votre bras robotique est directement liée à deux choses :

1. Combien de poids doit-il se déplacer ?
2. Jusqu'où doit-il pouvoir atteindre ?

La planification depuis le début jusqu'à l'impression 3D d'outils en bout de bras peut avoir un impact direct sur le poids total dont le robot a besoin pour se déplacer. Si vous devez prendre en compte un outil de 5 lb au lieu d'un outil de 20 lb, vous pouvez spécifier un bras robotique beaucoup plus petit et couper facilement 5 chiffres de votre facture.

Consolider les assemblages

Les outils en bout de bras de construction traditionnelle sont en blocs. Ils peuvent avoir une nomenclature de dizaines de pièces qui doivent être sourcées. Ils nécessitent un assemblage complexe de toutes les pièces.

Les outils imprimés en 3D sont capables de changer la façon dont un outil sera construit dès le début - la phase de conception. Sans vous soucier des considérations de conception d'une fraiseuse à 3 axes, comment concevoiriez-vous différemment ?

Ci-dessous, vous pouvez voir un excellent exemple de la façon dont Genesis a pu reconcevoir son outil de bout de bras pour consolider son assemblage. Le résultat est un outil beaucoup plus efficace avec des lignes de vide intégrées.

Pour fonctionner aussi efficacement que possible, les fabricants doivent choisir le meilleur outil pour le travail en fonction des exigences de la pièce qu'ils essaient de fabriquer.

Trop souvent, l'impression 3D est présentée comme une « balle magique » pour créer tout ce que vous pouvez imaginer. Il existe de nombreuses situations où la fabrication traditionnelle excelle, mais les outils en bout de bras sont un domaine où l'impression 3D est souvent négligée.

Cliquez ici pour télécharger l'étude de cas complète de Genesis et découvrir les détails de la façon dont ils ont pu économiser 17 jours de temps de fabrication en repensant la façon dont ils construiraient leur outil de bout de bras.

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