Quatre Cas d'Usage Essentiels de la Fabrication Additive pour la Production Moderne

Cet est un article original de Fast Radius.

Quand on pense à la fabrication additive (FA), la première chose qui vient souvent à l'esprit est le prototypage. Quand vous devez itérer sur un design rapidement sans les contraintes des runs de fabrication traditionnels, la FA marche bien car il n'y a pas d'outillage dur impliqué, rendant l'itération rapide possible.

Mais ce n'est pas seulement les entreprises en phase de prototypage de développement produit qui ont à gagner de la fabrication additive. Il y a quatre autres cas d'usage spécifiques où le cas pour l'additif est particulièrement facile à faire grâce à sa capacité à surpasser les méthodes de fabrication traditionnelles en vitesse, efficience, qualité et économies de coûts.

Runs de production à faible volume

Avec la fabrication traditionnelle, vous devez produire des pièces d'utilisation finale en gros volumes pour faire baisser le coût unitaire. Quand vous faites des pièces dans la gamme de dizaines ou centaines de milliers, il a souvent du sens d'utiliser les processus legacy. Cependant, que se passe-t-il si vous prévoyez un run de production dans les centaines ou faibles milliers ? La fabrication traditionnelle pourrait ne pas être faisable à cause des dépenses en capital élevées.

Prenez le moulage par injection, par exemple. Les coûts d'outillage typiques peuvent être de 20 à 110K $ avant même d'entrer en production. Mais avec la FA, il n'y a pas de dépense en capital requise pour l'outillage, vous permettant de scaler la production de pièces pour rencontrer exactement la demande du marché. Les pièces peuvent être produites en nombres bien plus petits, sans quantités minimales de commande, vous permettant de baisser les coûts de fabrication et réduire les stocks.

Pièces consolidées

En plus des avantages économiques, la FA a des bénéfices design significatifs pour certains types de pièces longtemps considérées « infaisables » — par exemple, fabriquer des pièces complexes comme unités uniques consolidées. Des pièces avec géométries très complexes, comme structures en treillis, ou même assemblages mobiles sont possibles avec la FA. Vous pouvez faire une pièce qui s'adapte exactement à son usage, en designant pour la fonction comparé à « l'ancienne façon » de designer pour adhérer aux restrictions de fabrication.

Cette capacité à créer des designs simplifiés, plus efficients a beaucoup d'avantages :

• Moins d'argent dépensé en assemblage, et risque diminué de coûts cachés et retards de projet qui peuvent accompagner les pièces complexes, résultant en coûts de projection globaux plus bas.
• Moins de matériau utilisé — la FA peut souvent accomplir jusqu'à 70 % de diminution en matériaux.
• Risque plus bas — moins de risque qu'un fournisseur manque une pièce et risque diminué de défaillance de pièce.

Par exemple, un fabricant a travaillé avec Fast Radius et Carbon® sur le design de sa chaise SILQ, gagnante du prestigieux Innovation Award au NeoCon 2018. Les caps de bras ont traditionnellement été fabriqués en trois pièces séparées et assemblés plus tard. Mais le fabricant et Fast Radius ont permis l'impression du cap de bras comme une unité contiguë unique conçue avec une structure en treillis pour réduire substantiellement l'usage de matériau.

Pièces nécessitant de la personnalisation

Cette entreprise a aussi profité d'un autre avantage de la fabrication additive dans le design du cap de bras de la chaise SILQ : la capacité de personnaliser des éléments de design rapidement et à très petite échelle. Les clients corporate peuvent personnaliser les caps de bras sur les chaises qu'ils commandent en changeant la texture, ajoutant un logo, ou incluant des numéros de série variables.

Sans les coûts et contraintes de temps de l'outillage initial, les designs peuvent être adaptés à des applications de pièces spécifiques ou besoins consommateurs, jusqu'à l'unité unique. Cela le rend hautement utile pour personnaliser à la fois fonctionnalité et traitement esthétique, incluant le branding. Puisque plus des trois quarts des consommateurs sont prêts à payer 10 % de plus pour du mobilier personnalisé, cette capacité à personnaliser les pièces jusqu'à l'unité unique donne aux entreprises un avantage additionnel sur le marché.

Petites pièces

Les composants plus petits — autour de la taille d'une balle de softball ou moins — sont particulièrement efficients à fabriquer à très faibles volumes avec la FA. Et en montant en charge la production sur pièces très petites, vous pouvez voir des courbes de rentabilité par rapport au moulage par injection traditionnel dans les milliers ou parfois dizaines de milliers. En fait, pour les petites pièces en plastique de la taille d'une balle de ping-pong ou moins, il a souvent peu de sens économique d'utiliser la fabrication traditionnelle entièrement.

Une entreprise basée à Chicago qui produit des prothèses de membres supérieurs a fait appel à Fast Radius pour affiner la seconde génération de son produit phare. Ce dispositif médical utilise la reconnaissance de motifs électriques pour permettre aux personnes ayant perdu leurs membres supérieurs de contrôler pleinement le mouvement dans leurs bras prothétiques.

Deux des pièces intégrales au système sont le bouton de calibration et les bouchons de canette, tous deux très petits, avec détails complexes, incluant une finition texturale spécifique que le bouton requiert pour une interaction utilisateur précise. Utiliser la fabrication additive pour faire ces pièces signifie que le design est sous contrôle explicite, et le débit est encore impressionnant — 135 boutons (11x11x5,5 mm) en 35 minutes, et 848 bouchons (1,75×5,2×3,2 mm) en 23 minutes.

Si l'un des scénarios ci-dessus a du sens pour vos besoins de fabrication, il est temps de considérer la fabrication additive. Parlons de comment affiner vos processus de fabrication et améliorer la qualité de vos pièces et votre bottom line.

Lisez l'article original.

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