5 façons dont les servomoteurs transforment l'impression 3D métal

L'impression 3D a parcouru un long chemin en relativement peu de temps. Bien que beaucoup pensent encore au processus en termes d'impression de pièces en plastique par des amateurs, l'impression 3D métal est une méthode de fabrication de plus en plus courante. Les servomoteurs avancés poussent cette technologie encore plus loin.

L'impression 3D métal apporte déjà de nombreux avantages aux processus de fabrication. Elle est rapide, précise, abordable et moins gaspilleuse que les méthodes de production traditionnelles. Alors que les fabricants ajoutent de nouveaux servomoteurs à leurs imprimantes 3D, ils peuvent porter tous ces avantages à de nouveaux sommets. Voici cinq façons dont les servomoteurs avancés améliorent la fabrication additive métallique.

1. Impressions plus rapides

Le bénéfice le plus immédiatement reconnaissable de la nouvelle technologie de servomoteur est sa vitesse. La fabrication additive représente déjà une amélioration substantielle de la vitesse par rapport aux méthodes conventionnelles soustractives. Cependant, les moteurs pas à pas dans les imprimantes 3D plus anciennes perdent du couple à des vitesses plus élevées.

Les servomoteurs avancés n'ont pas ce problème. Ces dispositifs fonctionnent dans un système en boucle fermée, par rapport à la conception en boucle ouverte des moteurs pas à pas, leur permettant d'atteindre des vitesses plus élevées sans perdre de couple. En conséquence, les fabricants peuvent les utiliser pour imprimer des pièces métalliques plus rapidement.

Des impressions plus rapides se traduisent par un prototypage et une fabrication plus rapides, raccourcissant le calendrier de développement de produits. Cela signifie également que les fabricants peuvent produire plus de pièces en moins de temps, rentabilisant davantage l'énergie qu'ils consomment. En conséquence, ils peuvent soit augmenter la production pour augmenter les revenus, soit réduire les dépenses pour augmenter les profits.

2. Vibrations réduites

En général, les servomoteurs produisent moins de vibrations que les moteurs pas à pas. La technologie avancée de servomoteur va plus loin et intègre des filtres de suppression des vibrations. Par conséquent, les imprimantes 3D utilisant ces pièces peuvent produire des pièces plus fines ou plus complexes avec moins d'erreurs.

Les fabricants commencent à imprimer en 3D de l'électronique et des prothèses, augmentant le besoin d'opérations précises. Bien que l'impression 3D métal soit déjà précise, les moteurs pas à pas peuvent vibrer trop pour répondre aux marges d'erreur extrêmement faibles de ces produits minuscules et délicats. Les nouveaux servomoteurs éliminent cette préoccupation.

Cette réduction des vibrations réduit également le besoin de polissage final et de finition des bords, car elle ne produit pas les lignes en escalier que font les moteurs pas à pas. Elle permet aux fabricants d'imprimer en 3D des pièces plus avancées et de produire des produits standards en moins d'étapes.

3. Adaptabilité

Les servomoteurs avancés utilisent également le retour de position pour ajuster automatiquement leurs opérations au travail à accomplir. Les moteurs pas à pas n'ont pas cette fonctionnalité, donc les fabricants peuvent devoir ajuster manuellement leur réglage si un nouveau projet a des mécaniques ou des besoins de processus différents. L'automatisation de ce processus rend l'impression 3D métal beaucoup plus adaptable.

Si les fabricants utilisent également un logiciel de gestion des stocks, qui peut enregistrer les ordres de travail couramment utilisés, ils peuvent facilement basculer entre les produits sur la même ligne de travail. Les processus d'impression 3D pourraient alors s'adapter aux besoins du reste de l'installation. Au lieu de ne produire qu'une seule pièce, ils pourraient fabriquer ce dont les installations ont le plus besoin à un moment donné.

Cette adaptabilité aide à atténuer les retards de la chaîne d'approvisionnement, les changements de demande et autres perturbations. Les fabricants pourraient alors éviter les lacunes de la production allégée tout en minimisant le gaspillage.

4. Temps de fonctionnement accru

Les servomoteurs éliminent également les processus chronophages que la plupart des imprimantes 3D impliquent. Bien que les systèmes de servomoteur nécessitent encore une maintenance régulière, ils réduisent les temps d'arrêt de la machine, grâce au retour à l'origine automatique.

Le retour à l'origine est un processus où les imprimantes déterminent la position de leur extrudeur le long des axes X, Y et Z pour fonctionner avec précision. Les systèmes conventionnels à moteur pas à pas doivent effectuer cela chaque fois qu'ils s'allument, prenant du temps loin de la production. Les nouvelles technologies de servomoteur incluent un retour d'encodeur absolu, qui leur permet de conserver la position de l'extrudeur après l'avoir initialisé une fois.

Les imprimantes 3D avec cette technologie peuvent devenir opérationnelles après les arrêts pour maintenance et économie d'énergie en beaucoup moins de temps que celles sans. En conséquence, les fabricants peuvent reprendre la production plus rapidement et minimiser les coûts liés à la maintenance. Même les perturbations dues aux pannes de courant entraîneront moins de temps d'arrêt.

5. Détection de bourrage

Autant efficaces que soient les imprimantes 3D métal, leurs extrudeurs peuvent se bourrer, perturbant la production. Les moteurs pas à pas conventionnels manquent de la technologie pour détecter ces bourrages, aggravant la situation et gaspillant du matériau. En revanche, les servomoteurs avancés peuvent détecter quand l'extrudeur se bourre et réagir en conséquence.

La clé de cette capacité réside dans les encodeurs optiques à haute résolution des servomoteurs. Ces dispositifs fournissent plus de 16 millions de bits de résolution de rétroaction en boucle fermée, permettant au moteur de détecter le reflux de l'extrudeur. Lorsqu'ils détectent un reflux de matériau, ils peuvent ralentir ou s'arrêter pour empêcher le colmatage et le bourrage de la buse.

Cette fonctionnalité permet aux imprimantes 3D à servomoteur d'atténuer les goulots d'étranglement de l'extrudeur et de prévenir les pannes. En conséquence, elles améliorent le temps de fonctionnement, évitent les erreurs liées aux bourrages et aident à maintenir une production cohérente. Les fabricants peuvent alors utiliser l'impression 3D métal à son plein potentiel.

L'impression 3D métal a besoin de servomoteurs avancés

L'impression 3D métal pourrait devenir une partie essentielle pour rester compétitif dans la fabrication moderne. À mesure que les installations s'appuient davantage sur ces machines, elles auront besoin de la dernière technologie pour garantir qu'elles restent efficaces et précises.

Les servomoteurs avancés sont la clé pour débloquer la valeur de l'impression 3D. Les imprimantes avec cette technologie poussent tous les avantages de la fabrication additive plus loin, aidant tout fabricant à devenir plus efficace et moins gaspilleur afin de livrer des produits de meilleure qualité.