Pourquoi le post-traitement est le secret d'une impression 3D évolutive – Points de vue du PDG d'AMT, Joseph Crabtree

Le post-traitement est souvent qualifié de « sale petit secret » de l’impression 3D. Bien qu’essentiel, cela reste l’obstacle le plus exigeant en main-d’œuvre pour les entreprises qui cherchent à développer la fabrication additive (FA). Les progrès récents en matière d'automatisation promettent de changer cela.

Dans cette interview d'expert, nous nous entretenons avec Joseph Crabtree, PDG d'Additive Manufacturing Technologies (AMT), un pionnier basé au Royaume-Uni en matière de solutions de post-traitement entièrement automatisées. Nous explorons pourquoi le post-traitement est important, comment fonctionne la technologie d'AMT et ce que l'avenir réserve à l'industrie.

À propos des technologies AMT

Fondée en 2017 à Sheffield, AMT regroupe la R&D, les ventes et le développement d'applications sous un même toit. Nous possédons une usine de fabrication en Hongrie où nous concevons, concevons et produisons tous nos équipements, ce qui nous confère un avantage interne rare. Récemment, nous avons ouvert une installation de 20 000 m² à Austin, au Texas, et embauché notre premier employé de la région APAC, ce qui témoigne d'une expansion mondiale rapide.

La mission d’AMT est de faire de la FA industrielle une réalité. Même si les prototypes et la production en faible volume sont monnaie courante, nous visons à faire passer la fabrication additive d'une niche à une société grand public en supprimant le goulot d'étranglement du post-traitement et en transformant les pièces imprimées en 3D en composants prêts à l'emploi.

Malgré le buzz suscité par les imprimantes plus grandes et plus rapides, l'industrie est toujours aux prises avec des pièces impropres à une utilisation finale directement sorties de la machine. Qu'il s'agisse d'une application chirurgicale, d'intérieur aérospatiale, de dessous de capot automobile ou de qualité spatiale, le post-traitement est désormais l'étape critique qui peut représenter jusqu'à 60 % du coût d'une pièce, ce qui en fait un facteur décisif dans la viabilité de la production.

Défis actuels du post-traitement

Le plus gros obstacle est simplement la prise de conscience. De nombreux nouveaux acheteurs supposent qu’une imprimante livre des pièces finies, ignorant qu’un post-traitement est nécessaire. Les fabricants d’imprimantes en parlent rarement, laissant les clients se retrouver dans un flux de travail manuel complexe. L'éducation est donc primordiale.

Un autre problème est le manque de solutions véritablement automatisées. Bien qu’il existe plusieurs dispositifs de post-traitement, ils s’appuient souvent sur des méthodes mécaniques existantes et manquent d’intégration numérique. L'approche d'AMT est entièrement automatisée, indépendante de la technologie et prend en charge plus de 95 polymères, dont l'ULTEM, le nylon, le TPU et le TPE.

Le dépoudrage reste le défi le plus difficile. Aucune solution du marché ne permet encore d’automatiser le déballage, le retrait des poudres et le tri des pièces sans intervention humaine. AMT collabore avec des partenaires pour développer des systèmes de dépoudrage basés sur l'apprentissage automatique qui réduiront considérablement les délais et les coûts.

PostPro3D – La technologie de base d'AMT

PostPro3D est le résultat de huit années de recherche et d’une subvention Innovate UK. Il utilise de la vapeur chimique exclusive pour lisser, sceller et améliorer les propriétés mécaniques des pièces en polymère. Le processus élimine la porosité de la surface, empêche la pénétration d'eau et de gaz et améliore l'allongement à la rupture et la résistance à la fatigue, ce qui est crucial pour les applications médicales, aérospatiales et automobiles.

La machine phare est dotée d'une chambre de 100 litres, permettant le traitement de gros volumes, tandis que la PostPro3D Mini offre la même technologie dans un emballage de troisième taille pour les laboratoires de recherche et les petits bureaux de services.

Toutes les pièces et tous les processus ont subi des tests de toxicité cyclique et sont actuellement en cours d'obtention de l'approbation médicale de la FDA. Une technologie complémentaire de couleur et de lissage permet une coloration simultanée, élargissant ainsi les possibilités de conception. Les systèmes de dépoudrage d'AMT, les algorithmes d'inspection (développés avec l'Université de Nottingham) et le système de fabrication numérique (DMS) forment une solution de bout en bout entièrement intégrée.

Les polymères et l'avenir du métal

Bien que Joseph ait une formation en métallurgie, AMT se concentre sur les polymères en raison de leur relative simplicité. L'entreprise a validé 95 polymères et détient la propriété intellectuelle sur le post-traitement des métaux, y compris les composants quasi-métalliques et les solutions d'extrusion dans les polymères à base de Desktop Metal.

Impact des investissements récents

Soutenue par DSM Venturing, Foresight Group et Williams Advanced Engineering, AMT accélère sa croissance mondiale et maintient sa position indépendante de la technologie. DSM fournit une expertise en chimie des matériaux, tandis que Foresight propose des analyses de données, de l'ingénierie et un vaste réseau de distribution, alimentant une expansion rapide aux États-Unis, dans la région APAC et en Europe.

Défis plus larges de l'industrie

AMT considère que le principal obstacle est la perception exagérée de la FA. De nombreuses entreprises la considèrent encore comme une nouveauté plutôt que comme une technologie prête à être produite. L'industrie doit passer d'une fabrication par lots à une fabrication continue de bout en bout pour atteindre la répétabilité et la reproductibilité à grande échelle.

Au Formnext, AMT a présenté une structure en treillis de 86 m² et 4 mètres de haut assemblée à partir de 6 500 pièces imprimées, une réalisation rendue possible uniquement grâce à notre post-traitement automatisé. La construction légère (120 kg) et les joints filetés à tolérance précise auraient été inaccessibles sans PostPro3D.

Tendances et perspectives

Le post-traitement est enfin reconnu comme une discipline critique. Les utilisateurs industriels commencent à adopter la fabrication additive pour des applications réelles, et le DMS de bout en bout d'AMT, lancé à la fin de l'année prochaine, rationalisera le dépoudrage, le lissage, la coloration et l'inspection.

Au cours des 12 prochains mois, AMT prévoit une expansion rapide et une croissance des revenus, se positionnant ainsi comme le partenaire incontournable de l'impression 3D de qualité industrielle.

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