Qu'est-ce que la fabrication additive ? - Types et fonctionnement

Qu'est-ce que la fabrication additive ?

La fabrication additive (FA), également connue sous le nom d'impression 3D, est une approche transformatrice de la production industrielle qui permet la création de pièces et de systèmes plus légers et plus solides. Comme son nom l'indique, la fabrication additive ajoute de la matière pour créer un objet.

La fabrication additive (AM) ou fabrication additive de couches (ALM) est le nom de production industrielle de l'impression 3D, un processus contrôlé par ordinateur qui crée des objets tridimensionnels en déposant des matériaux, généralement en couches.

Selon GE Additive, il s'agit d'une autre avancée technologique rendue possible par le passage des processus analogiques aux processus numériques. Au cours des dernières décennies, la communication, l'imagerie, les décennies, l'architecture et l'ingénierie ont connu leurs propres révolutions numériques. La FA peut désormais apporter flexibilité et efficacité numériques à la fabrication.

La fabrication additive utilise des logiciels de CAO (conception assistée par ordinateur) ou des scanners d'objets 3D pour contrôler le matériel afin que la matière soit déposée couche par couche dans des formes géométriques précises. Comme son nom l'indique, la fabrication additive ajoute de la matière pour créer un objet. En revanche, lors de la création d'un objet par des moyens conventionnels, il est souvent nécessaire d'enlever de la matière par usinage, sculpture, fraisage, moulage ou autre.

Bien que les termes "impression 3D" et "prototypage rapide" soient utilisés avec désinvolture pour parler de fabrication additive, chaque processus est en fait un sous-ensemble de la fabrication additive.

Bien que la fabrication additive puisse sembler nouvelle pour beaucoup, elle existe en fait depuis plusieurs décennies. Dans les bonnes applications, la fabrication additive offre un trio parfait de performances améliorées, de géométries complexes et de fabrication simplifiée. En conséquence, il existe de nombreuses opportunités pour ceux qui s'engagent activement dans la fabrication additive.

• Article connexe : Qu'est-ce que l'impression 3D ?
• Article connexe : Qu'est-ce que le prototypage rapide ?

Qui a inventé la FA ?

Le premier équipement de production pour l'impression 3D a été développé par Hideo Kodama de l'Institut municipal de recherche industrielle de Nagoya lorsqu'il a inventé deux méthodes additives de création de modèles 3D.

Comment fonctionne la fabrication additive ?

A l'aide de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) ou de scanners d'objets 3D, la fabrication additive permet de créer des objets aux formes géométriques précises. Celles-ci sont construites couche par couche, contrairement à la fabrication traditionnelle qui nécessite souvent un usinage ou d'autres techniques pour éliminer l'excédent de matière.

L'impression 3D, le prototypage rapide et la fabrication additive sont des termes utilisés pour décrire les mêmes processus en général. Des structures et des composants complexes sont créés en superposant des matériaux qui sont construits étape par étape.

Cette technologie, qui existe depuis plus de trois décennies, n'a gagné en popularité que récemment et n'est plus seulement un moyen de fabriquer un prototype imprimé en 3D, mais offre des composants entièrement fonctionnels. Les possibilités sont presque illimitées car l'industrie de l'impression 3D dessert des secteurs allant de l'industrie lourde à la médecine qui souhaitent tirer parti des technologies de précision proposées.

Alors que la fabrication additive offre le potentiel de nouvelles opportunités scientifiques, le concept et son fonctionnement sont étonnamment simples.

Technologies de fabrication additive

1. Frittage

Lors du frittage, la chaleur est utilisée pour créer une masse solide sans la liquéfier. Le frittage est similaire à la photocopie 2D traditionnelle, dans laquelle le toner est sélectivement fondu pour créer une image sur papier.

2. Frittage laser direct de métal (DMLS)

Dans DMLS, un laser fritte chaque couche de poudre métallique afin que les particules métalliques adhèrent les unes aux autres. Les machines DMLS produisent des objets haute résolution avec des caractéristiques de surface souhaitables et les propriétés mécaniques requises. Avec SLS, un laser fritte des poudres thermoplastiques pour faire adhérer les particules les unes aux autres.

3. Fusion laser directe de métal (DMLM) et fusion par faisceau d'électrons (EBM)

En revanche, les matériaux des procédés DMLM et EBM sont complètement fondus. Avec DMLM, un laser fond complètement chaque couche de poudre métallique, tandis qu'EBM utilise des faisceaux d'électrons de haute puissance pour faire fondre la poudre métallique. Les deux technologies sont idéales pour créer des objets denses et non poreux.

4. Stéréolithographie (SLA)

La stéréolithographie (SLA) utilise la photopolymérisation pour imprimer des objets en céramique. Le processus utilise un laser UV qui est sélectivement brûlé dans un récipient en résine photopolymère. Les résines durcissables aux UV produisent des pièces résistantes au couple qui peuvent résister à des températures extrêmes.

Combien de temps dure le processus ?

Le temps d'impression tient compte de quelques facteurs, notamment la taille de la pièce et les paramètres utilisés pour l'impression. La qualité de la pièce finie est également importante pour déterminer le temps d'impression, car les articles de meilleure qualité prennent plus de temps à produire.

La FA peut durer de quelques minutes à plusieurs heures ou jours - la vitesse, la résolution et le volume du matériel sont ici des facteurs importants.

Matériaux de fabrication additive

Il est possible d'utiliser de nombreux matériaux différents pour créer des objets imprimés en 3D. La technologie AM fabrique des pièces de moteur à réaction à partir d'alliages métalliques avancés et fabrique également des friandises au chocolat et d'autres aliments.

• Thermoplastiques : Les polymères thermoplastiques restent la classe de matériaux la plus populaire pour la fabrication additive. L'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), l'acide polylactique (PLA) et le polycarbonate (PC) offrent chacun des avantages différents dans différentes applications. L'alcool polyvinylique (PVA) soluble dans l'eau est généralement utilisé pour créer des structures de support temporaires qui sont ensuite dissoutes.
• Métaux : De nombreux métaux et alliages métalliques différents sont utilisés dans la fabrication additive, des métaux précieux comme l'or et l'argent aux métaux stratégiques comme l'acier inoxydable et le titane.
• Céramique : Diverses céramiques ont également été utilisées dans la fabrication additive, notamment la zircone, l'alumine et le phosphate tricalcique. De plus, la poudre de verre et l'adhésif sont cuits en alternance pour créer de toutes nouvelles catégories de produits en verre.
• Produits biochimiques : Les applications biochimiques des soins de santé comprennent l'utilisation de matériaux durcis à base de silicium, de phosphate de calcium et de zinc pour soutenir les structures osseuses lors de la croissance de nouveaux os. Les chercheurs étudient également l'utilisation d'encres biologiques fabriquées à partir de cellules souches pour tout former, des vaisseaux sanguins aux cloques et au-delà.

Types de processus de fabrication additive

Il existe un certain nombre de processus AM distincts avec leurs propres normes, notamment :

• Jet de liant
• Dépôt d'énergie dirigée
• Extrusion de matériaux
• Fusion sur lit de poudre
• Laminage de feuilles
• Polymérisation en cuve
• Jet de matière

1. Jet de liant

Le procédé de projection de liant utilise deux matériaux; un matériau à base de poudre et un liant. Le liant agit comme un adhésif entre les couches de poudre. Le liant est généralement sous forme liquide et le matériau de construction est sous forme de poudre.

Une tête d'impression se déplace horizontalement le long des axes x et y de la machine et dépose alternativement des couches de matériau de construction et de liant. Après chaque niveau, l'objet à imprimer est abaissé sur sa plate-forme de construction.

En raison de la méthode de reliure, les propriétés des matériaux ne sont pas toujours adaptées aux composants, et malgré la vitesse d'impression relative, un post-traitement supplémentaire peut considérablement prolonger le processus global.

Comme pour les autres procédés de fabrication à base de poudre, l'objet à imprimer est autoportant dans le lit de poudre et est retiré de la poudre non liée une fois terminé.

Source de l'image :https://www.additively.com/en/learn-about/binder-jetting

Jet de liant – Étape par étape

• Le matériau en poudre est étalé sur la plate-forme de fabrication à l'aide d'un rouleau.
• La tête d'impression dépose le liant adhésif sur la poudre si nécessaire.
• La plate-forme de construction est abaissée par l'épaisseur de la couche du modèle.
• Une autre couche de poudre est étalée sur la couche précédente. L'objet est formé là où la poudre est liée au liquide.
• La poudre non liée reste en position autour de l'objet.
• Le processus est répété jusqu'à ce que l'objet entier ait été créé.

2. Dépôt d'énergie dirigée / Fusion par faisceau d'électrons (EBM)

Le dépôt d'énergie dirigée (DED) couvre un certain nombre de termes :« mise en forme de filet par ingénierie laser, fabrication à lumière dirigée, dépôt direct de métal, revêtement laser 3D ». Il s'agit d'un processus d'impression plus complexe, couramment utilisé pour réparer ou ajouter du matériel supplémentaire aux composants existants.

Une machine DED typique se compose d'une buse montée sur un bras multi-axes qui dépose le matériau fondu sur la surface spécifiée où il se solidifie. Le processus est similaire en principe à l'extrusion de matériau, mais la buse peut se déplacer dans plusieurs directions et n'est pas attachée à un axe spécifique.

Le matériau, qui peut être déposé sous n'importe quel angle grâce à des machines 4 et 5 axes, est fondu lors du dépôt avec un laser ou un faisceau d'électrons. La méthode peut être utilisée avec des polymères et des céramiques, mais est généralement utilisée avec des métaux sous forme de poudre ou de fil. Les applications typiques incluent la réparation et l'entretien des pièces structurelles.

Dépôt d'énergie directe – Étape par étape

• Un bras à 4 ou 5 axes avec buse se déplace autour d'un objet fixe.
• Le matériau est déposé par la buse sur les surfaces existantes de l'objet.
• Le matériau est fourni sous forme de fil ou de poudre.
• Le matériau est fondu à l'aide d'un laser, d'un faisceau d'électrons ou d'un arc plasma lors du dépôt.
• D'autres matériaux sont ajoutés couche par couche et se solidifient, créant ou réparant de nouvelles caractéristiques matérielles sur l'objet existant.

3. Extrusion de matériaux

La modélisation par dépôt de fusible (FDM) est un processus d'extrusion de matériau courant et est une marque déposée de Stratasys. Le matériau est aspiré à travers une buse où il est chauffé puis déposé couche par couche. La buse peut se déplacer horizontalement et une plate-forme se déplace verticalement de haut en bas après chaque nouvelle couche déposée. Il s'agit d'une technique couramment utilisée sur de nombreuses imprimantes 3D domestiques et de loisir à bas prix.

Le processus comporte de nombreux facteurs qui affectent la qualité du modèle final, mais il a un grand potentiel et une grande faisabilité lorsque ces facteurs sont contrôlés avec succès. Alors que le FDM est similaire à tous les autres processus d'impression 3D en ce sens qu'il est construit couche par couche, il varie en ce sens que le matériau est ajouté à travers une buse sous pression constante et dans un flux continu.

Cette pression doit être maintenue constante et à une vitesse constante pour permettre des résultats précis. Les couches de matériau peuvent être liées par contrôle de la température ou en utilisant des moyens chimiques. Le matériau est souvent ajouté à la machine sous forme de bobine, comme indiqué sur le schéma.

Source de l'image :https://www.additively.com/en/learn-about/fused-deposition-modeling

Extrusion de matériaux  – Étape par étape

• La première couche est construite lorsque la buse dépose le matériau là où cela est nécessaire sur la section transversale de la première tranche d'objet.
• Les calques suivants sont ajoutés au-dessus des calques précédents.
• Les couches sont fusionnées lors du dépôt car le matériau est à l'état fondu.

4. Fusion sur lit de poudre

Le processus de fusion sur lit de poudre comprend les techniques d'impression couramment utilisées suivantes :frittage laser direct de métal (DMLS), fusion par faisceau d'électrons (EBM), frittage sélectif par chauffage (SHS), fusion sélective par laser (SLM) et frittage sélectif par laser (SLS).

Les procédés de fusion sur lit de poudre (PBF) utilisent soit un laser, soit un faisceau d'électrons pour faire fondre des matériaux en poudre et les fusionner. Les procédés de fusion par faisceau d'électrons (EBM) nécessitent un vide mais peuvent être utilisés avec des métaux et des alliages pour fabriquer des pièces fonctionnelles. Dans tous les procédés PBF, le matériau en poudre est réparti sur les couches précédentes.

Il existe plusieurs mécanismes pour y parvenir, y compris un rouleau ou une lame. Un entonnoir ou un réservoir sous le lit assure l'approvisionnement en matière fraîche. Le frittage laser direct de métal (DMLS) est identique au SLS, mais utilise des métaux, pas des plastiques.

Le procédé fritte la poudre couche par couche. Le frittage thermique sélectif diffère des autres méthodes en ce qu'il utilise une tête d'impression thermique chauffée pour faire fondre le matériau en poudre ensemble. Comme précédemment, les couches sont ajoutées avec un rouleau entre les couches de fusion. Une plate-forme abaisse le modèle en conséquence.

Fusion sur lit de poudre  – Étape par étape

• Une couche de matériau, généralement de 0,1 mm d'épaisseur, est étalée sur la plate-forme de fabrication.
• Un laser fusionne la première couche ou la première coupe transversale du modèle.
• Une nouvelle couche de poudre est étalée sur la couche précédente à l'aide d'un rouleau.
• D'autres couches ou coupes transversales sont fusionnées et ajoutées.
• Le processus se répète jusqu'à ce que le modèle entier soit créé. La poudre libre non fondue reste en place mais est retirée lors du post-traitement.

5. Laminage de feuilles

Les processus de laminage de feuilles comprennent la fabrication d'additifs ultrasoniques (UAM) et la fabrication d'objets laminés (LOM). Dans la fabrication d'additifs à ultrasons, on utilise des tôles ou des bandes métalliques qui sont reliées les unes aux autres par soudage par ultrasons.

Le processus nécessite un usinage CNC supplémentaire et l'élimination du métal non lié, souvent pendant le processus de soudage. La fabrication d'objets laminés (LOM) utilise une approche couche par couche similaire, mais utilise du papier comme matériau et adhésif au lieu de la soudure. Le processus LOM utilise une méthode de hachure lors de l'impression pour un retrait facile après la création.

Les objets stratifiés sont souvent utilisés pour des modèles esthétiques et visuels et ne conviennent pas à des fins structurelles. UAM utilise des métaux et comprend de l'aluminium, du cuivre, de l'acier inoxydable et du titane. Le processus a une basse température et permet la création de géométries internes. Le processus peut combiner différents matériaux et nécessite relativement peu d'énergie car le métal n'est pas fondu.

Laminage des feuilles  – Étape par étape

• Le matériau est positionné en place sur le lit de coupe.
• Le matériau est collé en place, sur la couche précédente, à l'aide de l'adhésif.
• La forme requise est ensuite découpée dans la couche, au laser ou au couteau.
• Le calque suivant est ajouté.
• Les étapes deux et trois peuvent être inversées et alternativement, le matériau peut être coupé avant d'être positionné et collé.

6. Polymérisation en cuve

Dans la polymérisation en cuve, une cuve en résine photopolymère liquide est utilisée, à partir de laquelle le modèle est construit couche par couche. La lumière ultraviolette (UV) est utilisée pour durcir ou durcir la résine selon les besoins, tandis qu'une plate-forme déplace l'objet manufacturé vers le bas à mesure que chaque nouvelle couche durcit.

Parce que le processus utilise du liquide pour former des objets, il n'y a pas de support structurel du matériau pendant la phase de construction. Contrairement aux procédés à base de poudre, dans lesquels le support est fourni par le matériau non lié. Dans ce cas, il est souvent nécessaire d'ajouter des structures de support.

Les résines sont durcies à l'aide d'un processus de photopolymérisation ou de lumière UV, dans lequel la lumière est dirigée sur la surface de la résine à l'aide de miroirs motorisés. Lorsque la résine entre en contact avec la lumière, elle durcit ou durcit.

Photopolymérisation – étape par étape

• La plate-forme de construction est abaissée du haut de la cuve de résine vers le bas par l'épaisseur de la couche.
• Une lumière UV durcit la résine couche par couche. La plate-forme continue de se déplacer vers le bas et des couches supplémentaires sont construites au-dessus de la précédente.
• Certaines machines utilisent une lame qui se déplace entre les couches afin de fournir une base de résine lisse sur laquelle construire la couche suivante.
• Après l'achèvement, la cuve est vidée de la résine et l'objet retiré.

7. Jet de matière

Le jet de matière crée des objets de la même manière qu'une imprimante à jet d'encre bidimensionnelle. Le matériau est injecté sur une plate-forme de construction en utilisant une approche continue ou une approche de goutte à la demande (DOD).

Le matériau est pulvérisé sur la surface ou la plate-forme, où il se solidifie et le modèle est construit couche par couche. Le matériau est déposé à partir d'une buse qui se déplace horizontalement sur la plate-forme de fabrication. Les machines diffèrent par leur complexité et leurs méthodes de contrôle du dépôt de matière. Les couches de matériau sont ensuite durcies ou durcies à l'aide de lumière ultraviolette (UV).

Comme le matériau doit être déposé en gouttes, le nombre de matériaux utilisables est limité. Les polymères et les cires sont des matériaux appropriés et largement utilisés en raison de leur nature visqueuse et de leur capacité à former des gouttelettes.

Jet de matière  – Étape par étape

• La tête d'impression est positionnée au-dessus de la plate-forme de fabrication.
• Des gouttelettes de matériau sont déposées de la tête d'impression sur la surface si nécessaire, à l'aide d'une méthode thermique ou piézoélectrique.
• Les gouttelettes de matériau se solidifient et constituent la première couche.
• D'autres couches sont construites comme avant au-dessus de la précédente.
• Les couches sont laissées refroidir et durcir ou sont durcies par la lumière UV. Le post-traitement comprend la suppression du matériel de support.

Avantages de la fabrication additive

• Le coût d'entrée continue de baisser
• Vous économiserez sur les déchets de matériaux et l'énergie.
• Le prototypage coûte beaucoup moins cher.
• Les petits cycles de production s'avèrent souvent plus rapides et moins coûteux.
• Vous n'avez pas besoin d'autant d'inventaire disponible.
• Il est plus facile de recréer et d'optimiser les anciennes pièces.
• Vous pouvez améliorer la fiabilité des pièces.
• Vous pouvez consolider un assemblage en pièces uniques.
• Il prend en charge de manière unique les nouvelles méthodes de conception basées sur l'IA
• Il prend uniquement en charge la structure en treillis.

Application de la fabrication additive

Aéronautique

AM excelle dans la fabrication de pièces avec des conceptions géométriques complexes et légères. C'est donc souvent la solution idéale pour fabriquer des pièces aérospatiales légères et solides.

En août 2013, la NASA a testé avec succès un injecteur de fusée à empreinte SLM lors d'un test de tir à chaud qui a généré 20 000 livres de poussée. En 2015, la FAA a approuvé la première pièce imprimée en 3D pour une utilisation dans un moteur commercial. Le moteur LEAP de CFM dispose de 19 injecteurs de carburant imprimés en 3D. Selon Aviation Week, des pièces structurelles de Boeing 787 certifiées FAA en fil de titane ont été exposées au salon du Bourget 2017.

Automobile

CNN a rapporté que l'équipe de course McLaren utilise des pièces imprimées en 3D dans ses voitures de course de Formule 1. Un remplacement d'aileron arrière a pris environ 10 jours pour produire au lieu de cinq semaines. L'équipe a déjà produit plus de 50 pièces différentes en utilisant la fabrication additive.

Dans l'industrie automobile, le potentiel de prototypage rapide de la fabrication additive suscite un vif intérêt à mesure que des pièces de production apparaissent. Par exemple, les alliages d'aluminium sont utilisés pour produire des tuyaux d'échappement et des pièces de pompe, et des polymères sont utilisés pour produire des pare-chocs.

Santé

À la faculté de médecine de l'Université de New York, une étude clinique portant sur 300 patients évalue l'efficacité de modèles de cancer du rein multicolores et spécifiques au patient à l'aide de la fabrication additive. L'étude examine si ces modèles soutiennent efficacement les chirurgiens dans les évaluations préopératoires et les conseils pendant la chirurgie.

Le fabricant mondial de dispositifs médicaux Stryker finance un projet de recherche en Australie pour utiliser la technologie de fabrication additive afin de créer des implants chirurgicaux imprimés en 3D sur mesure et à la demande pour les patients atteints d'un cancer des os.

En général, les applications médicales pour la fabrication additive se développent, en particulier lorsque la sécurité et l'efficacité des dispositifs médicaux fabriqués par FA sont démontrées. La production d'organes synthétiques uniques est également prometteuse.

Développement de produits

Au fur et à mesure que le potentiel de flexibilité de conception de la FA se réalise, des concepts de conception autrefois impossibles sont maintenant réinventés avec succès. La fabrication additive libère le potentiel créatif des designers qui peuvent désormais opérer sans les contraintes sous lesquelles ils travaillaient autrefois.

• Article connexe : Qu'est-ce que l'impression 3D ?
• Article connexe : Qu'est-ce que le prototypage rapide ?

FAQ.

Qu'est-ce que la fabrication additive ?

La fabrication additive (FA), également connue sous le nom d'impression 3D, est une approche transformatrice de la production industrielle qui permet la création de pièces et de systèmes plus légers et plus solides. Comme son nom l'indique, la fabrication additive ajoute de la matière pour créer un objet.

Qu'est-ce que le processus de fabrication additive ?

La fabrication additive est un procédé d'impression 3D spécifique. Ce processus construit des pièces couche par couche en déposant du matériau selon les données de conception 3D numériques. Par exemple, au lieu de fraiser une pièce à partir d'un bloc solide, la fabrication additive construit la pièce couche par couche à partir d'un matériau fourni sous forme de poudre fine.

Quels sont les types de fabrication additive ?

Types de fabrication additive :

1. Jet de liant.
2. Dépôt d'énergie dirigé.
3. Fusion sur lit de poudre.
4. Laminage de feuille.
5. Extrusion de matériaux.
6. Jet de matière.
7. Photopolymérisation en cuve.

Que signifie la fabrication additive ?

La fabrication additive est le processus de création d'un objet en le construisant une couche à la fois. C'est l'opposé de la fabrication soustractive, dans laquelle un objet est créé en découpant un bloc solide de matériau jusqu'à ce que le produit final soit terminé.

Quels produits sont issus de la fabrication additive ?

Les applications courantes incluent les conduits de systèmes de contrôle environnemental (ECS), les composants d'intérieur d'avion cosmétiques personnalisés, les composants de moteurs de fusée, les revêtements de chambre de combustion, l'outillage pour les composites, les réservoirs d'huile et de carburant et les composants d'UAV. L'impression 3D produit des pièces complexes et consolidées à haute résistance.

Pourquoi parle-t-on de fabrication additive ?

Ceci est différent des autres formes traditionnelles de création ou de forgeage de produits, dans lesquelles le matériau est découpé ou retiré d'un sujet plus grand pour obtenir le produit final. Pour répondre simplement à la question « Pourquoi appelle-t-on la fabrication additive ? », c'est parce que le processus de construction ajoute au lieu de soustraire de la matière première.

La fabrication additive est-elle la même chose que l'impression 3D ?

Entre les termes impression 3D et fabrication additive, il n'y a pas de différence. L'impression 3D et la fabrication additive sont synonymes d'un même processus. Les deux termes font référence au processus de construction de pièces en joignant des matériaux couche par couche à partir d'un fichier CAO.

Que signifie la stéréolithographie ?

La stéréolithographie (SLA) est un processus de fabrication additive qui construit des prototypes, des modèles et des produits solides à partir de dessins CAO. SLA permet la construction de prototypes en plastique solide qui sont tissés à partir d'un pistolet à faisceau laser alimenté par CAO.

Quels sont les avantages de la fabrication additive ?

Avantages de la fabrication additive :

• Le coût d'entrée continue de baisser.
• Vous économiserez sur les déchets de matériaux et l'énergie.
• Le prototypage coûte beaucoup moins cher.
• Les petits cycles de production s'avèrent souvent plus rapides et moins coûteux.
• Vous n'avez pas besoin d'autant d'inventaire disponible.
• Il est plus facile de recréer et d'optimiser les anciennes pièces.

Le soudage est-il de la fabrication additive ?

L'application du soudage dans la fabrication additive (AM) pour la fabrication de composants métalliques est l'un des intérêts de recherche et développement qui connaît la croissance la plus rapide. Les sources d'énergie telles que le laser, le faisceau d'électrons et le soudage à l'arc sont utilisées pour fondre et déposer la matière première sous forme de poudre ou de fil.

Quel est l'inconvénient de la fabrication additive ?

Inconvénients - Le coût de production est élevé - Avec l'utilisation de techniques autres que la fabrication additive, les pièces peuvent être fabriquées plus rapidement et, par conséquent, le temps supplémentaire peut entraîner des coûts plus élevés. De plus, les machines de fabrication additive de haute qualité peuvent coûter cher.

Qui a inventé la fabrication additive ?

Chuck Hull est le co-fondateur, vice-président exécutif et directeur de la technologie de 3D Systems. Il est l'un des inventeurs de l'imprimante 3D SLA, la première technologie commerciale de prototypage rapide, et du format de fichier STL largement utilisé.

Pour quelles tâches les technologies additives sont-elles utilisées ?

• Aéronautique. L'industrie aérospatiale est un secteur pionnier pour la fabrication additive et ouvre la voie à la production en série.
• Militaire et Défense.
• Médical.
• Fabrication industrielle.
• Automobile
• Espace.

Quelle est la différence entre la fabrication additive et le prototypage rapide ?

Prototypage rapide signifie produire un prototype rapidement. La fabrication additive fait référence à tout processus de fabrication qui fabrique des produits en ajoutant progressivement des matériaux.

Quelle est la différence entre la fabrication générative et la fabrication additive ?

Alors que la conception générative est suffisamment sophistiquée pour fonctionner avec les méthodes traditionnelles, la fabrication additive offre à la technologie la plus grande liberté. Il n'est pas difficile de comprendre pourquoi. Un exemple de pièce créée via la conception générative. Le système a optimisé les deux conceptions de gauche pour le fraisage 3 axes et la fonte d'aluminium.

Quelle est l'histoire de la fabrication additive ?

La fabrication additive est apparue pour la première fois en 1987 avec la stéréolithographie (SL) de 3D Systems, un procédé qui solidifie de fines couches de polymère liquide sensible à la lumière ultraviolette (UV) à l'aide d'un laser. Le SLA‐1, le premier système AM disponible dans le commerce au monde, a été le précurseur de la machine SLA 250 autrefois populaire.

Pourquoi l'impression 3D a-t-elle été inventée ?

L'idée est venue à Crump en 1988 alors qu'il essayait de fabriquer une grenouille jouet pour sa fille en distribuant de la cire de bougie à travers un pistolet à colle. En 1989, Crump a breveté la technologie et, avec sa femme, a cofondé Stratasys Ltd. pour fabriquer et vendre des machines d'impression 3D pour le prototypage rapide ou la fabrication commerciale.

Quel liquide est utilisé en stéréolithographie ?

La stéréolithographie (ou SLA) est l'une des plus anciennes techniques d'impression 3D jamais développées. Ce procédé de fabrication additive est utilisé pour imprimer en 3D un matériau en résine, en utilisant un procédé photochimique. Ce processus d'impression 3D SLA utilise une cuve de résine photopolymère liquide qui peut être durcie.

Qui a inventé l'imprimante 3D ?

Charles Hull est l'inventeur de la stéréolithographie, la première technologie commerciale de prototypage rapide communément appelée impression 3D. Les premières applications étaient dans les laboratoires de recherche et développement et les salles d'outils, mais aujourd'hui, les applications d'impression 3D sont apparemment infinies.

La fabrication additive est-elle l'avenir ?

En 2021, les progrès se poursuivront, les éditeurs de logiciels, grands et petits, se concentrant sur des solutions logicielles pour répondre aux exigences des technologies additives. Cette évolution alimentera la prochaine génération d'outils logiciels qui propulseront la FA vers l'industrialisation.

La fabrication additive est-elle chère ?

Selon le processus et la conception des composants, les coûts variables de la production additive peuvent être cinq à cinquante fois plus élevés que pour la production conventionnelle, par exemple dans le traitement des polymères et des métaux.

Qu'est-ce que la fabrication additive GE ?

GE Additive fournit désormais des machines, des matériaux et une expertise en conception technique, en partenariat avec les clients pour les aider à introduire des additifs dans leurs activités. Les machines Concept Laser et Arcam sont déjà au service de clients des secteurs de l'aérospatiale, de la médecine, de la dentisterie et de la joaillerie.

Qu'est-ce que le soudage additif ?

La fabrication additive à l'arc à fil est un processus qui combine le soudage automatisé sous gaz inerte (MIG) ou le soudage laser à fil chaud avec l'impression 3D par dépôt direct.

Quelle est la différence entre la fabrication additive et soustractive ?

Les processus de fabrication additive créent des objets en ajoutant de la matière couche par couche, tandis que la fabrication soustractive enlève de la matière pour créer des pièces.

La fabrication additive est-elle en croissance ?

La fabrication additive prévoit une croissance du marché mondial 2020-2026. Entre 2020 et 2023, le marché mondial de la fabrication additive devrait croître d'environ 17 % par an. Bien que le marché des matériaux d'impression 3D soit actuellement dominé par les plastiques, les matériaux métalliques devraient stimuler la croissance du marché.

Dans quelle mesure la fabrication additive est-elle durable ?

En tant que processus en soi, la fabrication additive représente déjà un moyen de production plus durable. Cela est particulièrement évident dans le fait que l'impression 3D élimine l'utilisation de matériau en excès et donc les déchets inutiles pratiquement dès le départ.

Quel est le principal défi de la fabrication additive ?

Le défi consiste à identifier les conceptions de pièces et d'assemblages déterminées par la technologie de fabrication actuelle et à déterminer si la FA peut améliorer les performances. Comme la FA permet de créer des géométries qui ne sont pas réalisables avec les méthodes de fabrication conventionnelles, la liberté de conception augmente.

En quoi la fabrication additive est-elle simple ?

La fabrication additive (AM) ou fabrication additive par couches (ALM) est le nom de production industrielle de l'impression 3D, un processus contrôlé par ordinateur qui crée des objets tridimensionnels en déposant des matériaux, généralement en couches.

Pourquoi la fabrication additive a-t-elle été introduite ?

La fabrication additive métallique, ou impression 3D, offre la possibilité de produire des pièces complexes sans les contraintes de conception des voies de fabrication traditionnelles.