4 applications que vous devriez produire avec la fabrication additive

La technologie additive a progressé rapidement au cours de la dernière décennie, promettant de nouvelles possibilités de fabrication passionnantes pour les entreprises de tout le paysage industriel.

Lorsque les gens pensent à la fabrication additive (FA), l'une des applications qui vient immédiatement à l'esprit est le prototypage. Lorsque les ingénieurs doivent itérer rapidement sur une conception, sans se soucier des contraintes qui s'appliquent à un cycle de fabrication traditionnel, la fabrication additive (souvent appelée impression 3D) fonctionne si bien car elle n'implique aucun outillage dur et permet ainsi une itération rapide. . Plus un prototype peut être développé efficacement, plus une entreprise peut passer rapidement à la production en série, où les méthodes de fabrication traditionnelles peuvent prendre le relais si nécessaire.

Mais la fabrication additive ne se limite pas au prototypage, et les entreprises en phase de recherche et développement ne sont pas les seules à bénéficier de son utilisation. En fait, la fabrication additive offre des avantages significatifs dans un éventail d'applications, allant des économies de temps et de matériaux à l'ouverture de nouvelles possibilités de conception.

Applications de fabrication additive

Dans cet esprit, pour vous aider à explorer le potentiel de la technologie d'impression 3D, nous examinons quatre applications spécifiques de fabrication additive et un cas d'utilisation industrielle associé. La fabrication additive a révolutionné les projets dans un large éventail d'industries, notamment l'aérospatiale, l'automobile, les biens de consommation, le médical et la robotique - et les exemples que nous soulignons ici montrent comment elle surpasse les méthodes de fabrication traditionnelles en termes de vitesse, d'efficacité, de qualité et de coût.

Petit volume, pièces à la demande

La technologie de fabrication additive est particulièrement bien placée pour répondre aux besoins de la production à la demande et à faible volume.

Les méthodes de fabrication traditionnelles nécessitent souvent des commandes en gros volume pour réduire le coût unitaire. Le moulage par injection, par exemple, peut entraîner des coûts d'outillage de 20 000 $ à 110 000 $ avant même qu'un projet ne passe à la production. En revanche, la fabrication additive n'implique aucune dépense en capital pour l'outillage :les pièces imprimées en 3D peuvent être produites en petit nombre, sans quantité minimale de commande, quand elles sont nécessaires, ce qui vous permet de réduire les coûts de fabrication et de réduire les stocks.

Les avantages de faible volume de la FA signifient que la production de pièces peut être adaptée pour répondre exactement à la demande du marché. Evans Motorsport Performance (EMP) a travaillé avec Fast Radius pour concevoir un couvercle de boulon de rechange pour la Chevrolet Corvette C8. Fabriquée à l'origine en aluminium, la pièce était complexe et coûteuse à fabriquer, et EMP avait besoin d'une solution permettant une production à faible volume avec des matériaux de qualité automobile. En utilisant le processus d'impression Carbon Digital Light Synthesis (DLS)™ et le thermoplastique EPX 82, nous avons réduit les coûts d'outillage de 12 000 $ et le temps de production à quelques jours. La pièce peut également être stockée dans notre entrepôt virtuel pour une production à la demande.

Parties consolidées simples

En plus des avantages de la production à faible volume, la fabrication additive offre de nouvelles possibilités pour les pièces auparavant considérées comme « infaisables », y compris les consolidations de composants séparés.

Les unités consolidées simples ont tendance à avoir des géométries complexes, telles que des structures en treillis ou même des assemblages mobiles. La fabrication additive rend ces pièces possibles car elle permet l'impression d'un assemblage complet en une seule pièce, plutôt qu'en plusieurs pièces à assembler ultérieurement. La consolidation présente des avantages spécifiques dans le secteur des produits de consommation, où la capacité de créer des conceptions de pièces simplifiées et plus efficaces signifie :

• Moins d'argent et de temps consacrés à l'assemblage.
• Diminution du risque de coûts cachés et de retards de projet
• Matériaux requis réduits.
• Réduction du risque de problèmes d'approvisionnement
• Diminution du risque de défaillance des pièces.

Dans un exemple concret des avantages de la consolidation de la fabrication additive, Fast Radius a travaillé avec Steelcase™ sur la conception de sa chaise de bureau haute performance SILQ, lauréate du prestigieux prix de l'innovation au NeoCon 2018. Les accoudoirs de la chaise SILQ étaient traditionnellement fabriqués en trois parties distinctes et assemblés plus tard - un processus qui a prolongé le calendrier du produit. En utilisant le procédé Carbon Digital Light Synthesis (DLS)™, nous avons pu consolider la fabrication du capuchon de bras en une seule pièce imprimée en 3D :une unité contiguë conçue avec une structure en treillis pour réduire considérablement l'utilisation de matériaux et les coûts d'assemblage.

Très petites pièces

La fabrication additive est particulièrement utile pour la production de composants plus petits, de la taille d'une balle de softball ou plus petits, à très faibles volumes.

Lorsque la production de petites pièces est mise à l'échelle dans la fabrication additive, des avantages de vitesse et de coût apparaissent souvent. En fait, pour les pièces en plastique de la taille d'une balle de ping-pong (ou plus petites), il est souvent plus judicieux d'utiliser la fabrication additive plutôt que traditionnelle. La capacité de produire de petites pièces en petits volumes peut être avantageuse dans l'industrie médicale, en particulier lorsque ces pièces doivent être adaptées à un usage individuel, comme dans les prothèses ou les implants.

Coapt, une société basée à Chicago qui produit des prothèses des membres supérieurs, a fait appel à Fast Radius pour affiner la deuxième génération de son produit phare :le système Coapt COMPLETE CONTROL, qui utilise la reconnaissance de formes électriques pour permettre aux personnes ayant perdu des membres supérieurs de contrôler entièrement leurs mouvements. leurs bras prothétiques. Le système innovant comprend deux très petites pièces :le bouton de calibrage et les bouchons de boîte. Les deux parties sont intégrales et le bouton présente une finition texturée spécifique requise pour une interaction précise de l'utilisateur. La fabrication additive nous permet de garder la conception des bouchons et du bouton de calibrage sous un contrôle explicite, et d'atteindre un débit impressionnant :en utilisant les imprimantes Carbon DLS™ et HP MJF, nous avons produit 135 boutons (11 x 11 x 5,5 mm) en 35 minutes, et 848 bouchons de boîte (1,75 x 5,2 x 3,2 mm) en 23 minutes.

Pièces personnalisables

La fabrication additive offre des opportunités de personnalisation sans précédent au processus de conception.

Sans les contraintes de coût et de temps des exigences d'outillage initiales, les concepteurs peuvent personnaliser les pièces imprimées en 3D pour des applications spécifiques ou les besoins des consommateurs - jusqu'à une seule unité. Les possibilités de personnalisation de la fabrication additive couvrent la fonctionnalité, l'esthétique et l'image de marque :des éléments uniques peuvent être introduits rapidement et à très petite échelle, et comprennent :

• Nouvelles fonctionnalités structurelles
• Textures de surface
• Logos de l'entreprise
• Texte et dessins
• Numéros de série variables

En prime, les recherches suggèrent que les trois quarts des consommateurs sont prêts à payer jusqu'à 20 % de plus pour des produits personnalisés, ce qui signifie que tous les coûts supplémentaires induits par des choix de conception uniques seront probablement atténués à long terme.

En plus de réduire les coûts des matériaux et les délais de production, la possibilité de personnaliser les pièces présente des avantages potentiels importants dans le paysage industriel. Dans les industries de la robotique et de la vente au détail par exemple, lorsque les clients passent des commandes en cours, la technologie d'impression 3D nous permettrait d'ajouter des fonctionnalités uniques, telles que des logos, avec une simple modification du fichier de conception. De même, dans les industries dentaire et médicale, des pièces, telles que des prothèses, des implants ou des guides chirurgicaux, peuvent être modifiées pour s'adapter au destinataire individuel. Des gouttières dentaires personnalisées, par exemple, pourraient être imprimées à partir d'un scan pour s'adapter parfaitement aux dents de quelqu'un.

Découvrez les applications d'impression 3D à rayon rapide

Si vous souhaitez exploiter la puissance et les possibilités de la technologie d'impression 3D et que les applications décrites ci-dessus répondent à vos besoins, il vaut la peine d'explorer vos options en dehors des méthodes de fabrication traditionnelles. Contactez l'équipe Fast Radius dès aujourd'hui pour rendre votre prochain projet possible grâce à la fabrication additive.

Prêt à fabriquer vos pièces avec Fast Radius ?

Commencez votre devis