Concevoir pour l'additif métallique :4 conseils

La fabrication additive métallique est passionnante pour les nouveautés qu'elle rend possibles. Il a déjà permis de créer des pièces plus légères pour des avions plus économes en carburant et d'améliorer la vie des patients avec des implants médicaux personnalisés. Le marché est également en croissance, les analystes prédisant que l'additif métallique produira 228 milliards de dollars de composants au cours de la prochaine décennie.

La promesse de l'additif métallique est claire mais pas nécessairement facile à réaliser, en partie parce que la conception d'un additif métallique a une courbe d'apprentissage abrupte. L'industrie manufacturière n'a pas accumulé des décennies de connaissances fonctionnelles comme nous en avons pour les processus hérités soustractifs. De plus, la conception d'un additif métallique a un ensemble de règles différent de la conception d'un additif à base de polymère.

Se familiariser avec la conception additive métallique demande du temps et des efforts. Notre équipe d'ingénieurs d'application chez Fast Radius possède des connaissances approfondies sur le sujet. Nous avons compilé nos quatre principales règles de conception pour les additifs métalliques pour vous aider à démarrer.

1. Comprendre l'ensemble de matériel

Les procédés additifs métalliques se répartissent en deux catégories selon le procédé de densification qu'ils utilisent :fusion/solidification avec fusion ou densification à l'état solide. Les procédés basés sur la fusion ressemblent au soudage traditionnel dans la manière dont ils lient les matériaux, tandis que les procédés à l'état solide ressemblent au frittage traditionnel. Les matériaux utilisés pour chaque processus additif sont similaires à ceux utilisés dans leurs analogues traditionnels, et ils sont généralement bons pour les mêmes types d'applications. Il y a beaucoup de chevauchement; les deux méthodes utilisent par exemple la même famille d'aciers inoxydables. Il est important de noter, cependant, que les matériaux se comporteront différemment selon la technologie que vous utilisez.

Lorsque vous choisissez la bonne méthode pour votre projet, vous devez évaluer non seulement les types de matériaux disponibles, mais également la manière dont le processus d'impression affecte les propriétés de votre pièce finale. La bonne nouvelle est que dans certains cas, vous pourrez peut-être tirer parti de la conception additive, par exemple en consolidant des éléments ou en créant des géométries complexes, pour fabriquer votre pièce avec un matériau qui ne répondrait pas à vos exigences dans les processus traditionnels.

2. Planifier et concevoir pour le post-traitement

L'additif métallique peut être délicat. Même s'il semble que votre pièce s'imprimera parfaitement, elle pourrait finir par échouer si vous négligez de concevoir pour le post-traitement, vous devez donc prendre des précautions particulières. De nombreux processus d'additifs métalliques impliquent de la poudre, vous devez donc concevoir pour l'élimination de la poudre ou le risque d'échec lorsque la poudre s'agglomère pendant le traitement thermique. Dans certains cas, notamment lors de la création de pièces creuses, vous devrez peut-être faciliter le drainage de la poudre en ajoutant des trous à votre conception.

Grâce à la technologie des additifs métalliques à lit de poudre, votre pièce forme une liaison solide avec la plaque de construction et doit être retirée, ce qui peut poser des problèmes de conception. Par exemple, l'électroérosion à fil peut être une bonne option pour séparer une pièce d'une plaque, mais vous devrez peut-être concevoir un dispositif pour éviter que la pièce ne soit endommagée lorsqu'elle est détachée. Les pièces fabriquées avec un additif métallique nécessitent généralement un ajustement pour répondre aux exigences finales après leur sortie de l'imprimante, alors assurez-vous que votre conception tient compte du post-traitement.

3. Essayez de rendre votre conception autoportante

D'une manière générale, vous devez toujours viser à minimiser les porte-à-faux et la dépendance aux structures de support lors de la conception pour l'additif. Cette recommandation est encore plus cruciale pour le métal. En raison de la façon dont les processus d'additifs métalliques fusionnent les couches les unes sur les autres, les surplombs peuvent être déformés ou mal finis si l'angle par rapport à la plaque de construction est trop petit. Les structures de support ne sont pas toujours une solution idéale aux problèmes de porte-à-faux car elles gaspillent de la matière et leur retrait peut compromettre la stabilité et la finition de votre pièce.

Il n'y a pas de règle générale pour déterminer quand un porte-à-faux nécessite un support. Chaque technologie d'additif métallique est différente et peut supporter des porte-à-faux à différents angles. Les surplombs pris en charge par chaque méthode doivent être un facteur déterminant dans le choix d'un processus pour votre conception.

4. Préparez vos compétences pour les additifs métalliques

L'additif métallique en est encore aux premiers stades d'adoption, mais le marché mûrit rapidement. Développer une expertise maintenant assurera la pérennité de votre entreprise et vous donnera un avantage concurrentiel à mesure que la technologie deviendra plus accessible.

Mais l'expertise ne vient pas facilement. Comme nous l'avons souligné ici, la conception d'additifs métalliques nécessite un ensemble de compétences différent de la conception pour la fabrication traditionnelle ou même d'additifs à base de polymères. Un partenaire de fabrication expérimenté comme Fast Radius peut vous aider à choisir la bonne technologie pour votre application, à préparer vos conceptions d'additifs métalliques pour la production et à fabriquer des pièces avec précision. Une fois que vous aurez suivi le processus, vous commencerez à voir comment l'additif métallique peut améliorer les produits existants et en créer de tout nouveaux.

Prêt à essayer l'additif métallique ? Contactez-nous dès aujourd'hui pour commencer.