Naviguer dans le processus de fabrication additive :attentes et meilleures pratiques

Publié le 29 mars 2022

Même si l'impression 3D d'un fichier CAO pour un prototype non fonctionnel est relativement simple, le lancement d'un cycle complet de développement de produit (de la conception à la production) peut s'avérer complexe, en particulier lors de l'adoption de technologies de fabrication additive (FA) peu familières.

Comprendre le processus d'impression 3D

Contrairement aux méthodes soustractives telles que l'usinage CNC ou le flux de travail du moulage par injection basé sur les moules, la FA fabrique des pièces couche par couche, en ajoutant de la matière plutôt qu'en la retirant. Cette différence fondamentale introduit de nouveaux défis procéduraux :

• Les volumes de fabrication limités peuvent nécessiter que les pièces soient réparties sur plusieurs impressions et assemblées ensuite.
• La chaleur générée lors de l'extrusion peut déformer les pièces.
• Il existe des nuances spécifiques au processus :par exemple, la modélisation par dépôt de fusion (FDM) laisse souvent des lignes de couche visibles, tandis que HP Multi‑Jet Fusion (MJF) nécessite une étape de refroidissement et de nettoyage dédiée.

La prise de conscience de ces facteurs vous aide à orienter votre projet de fabrication additive vers une production fluide et efficace. Vous trouverez ci-dessous un guide étape par étape, complet avec des comparaisons d'approches de conception et un diagramme de flux de travail qui met en évidence les décisions clés.

Trois approches du processus de fabrication additive

Les projets additifs se répartissent généralement en trois catégories :

• Approche A :production et prototypage rapides – Vous disposez déjà d'un fichier CAO validé et avez besoin de la pièce dans les 30 heures.
• Approche B :Optimisation d'une conception existante pour la fabrication additive – Vous utilisez actuellement le moulage par injection, mais vous cherchez à réduire les coûts de la chaîne d'approvisionnement en produisant la pièce à la demande.
• Approche C : Concevoir une nouvelle pièce à partir de zéro pour la fabrication additive – La pièce ne peut pas être fabriquée avec les méthodes traditionnelles, ou la fabrication additive offre des avantages en termes de coûts pour des volumes faibles à moyens.

Quelle approche de fabrication additive me convient le mieux ?

La conception à partir de zéro (ApproachC) offre le plus grand potentiel de gains de performances et de coûts, grâce à l'exploitation complète des principes de conception pour la fabrication additive (DFAM). Cependant, la plupart des projets de SyBridge s'alignent sur ApproachB, où une pièce existante est repensée pour la fabrication additive afin de débloquer la production à la demande et de réduire les frais généraux d'inventaire.

Pour les approches B et C, le fichier CAO initial est soumis à une validation rigoureuse, souvent par le biais d'un processus complet d'approbation des pièces de production (PPAP), avant de passer à la production à grande échelle. Une fois approuvées, les commandes ultérieures deviennent une opération rationalisée et rapide. Avec un partenaire comme SyBridge, vous pouvez recevoir des pièces dès le lendemain.

Le processus de fabrication additive :étapes et décisions

Vous trouverez ci-dessous un flux de travail concis qui cartographie les étapes critiques et les points de décision pour chaque approche. Quelle que soit la voie choisie, l'assistance de bout en bout assurée par un partenaire FA de confiance garantit que vos pièces répondent aux normes les plus élevées en matière de qualité, de fiabilité et de performances.

Modifier une pièce existante pour la fabrication additive

Étape 1 : Identifier les pièces présentant une analyse de rentabilisation solide

Commencez par confirmer qu’il existe une solide justification commerciale pour passer à la fabrication additive. Les pièces de rechange à rotation élevée sont des candidats privilégiés :elles peuvent être fabriquées selon des normes de performances identiques tout en éliminant les coûts d'entreposage et en permettant un inventaire juste à temps.

Étape 2 : Concevez votre pièce

Lors de la refonte d'une pièce existante, l'accent est mis sur le réglage précis de la géométrie pour la FA plutôt que sur la refonte de la forme entière. Des modifications mineures, telles que l'ajustement des angles de dépouille, l'ajout de congés ou l'optimisation de l'épaisseur de paroi, garantissent que la pièce s'intègre parfaitement dans son assemblage tout en respectant les tolérances dimensionnelles critiques.

Étape 3 :Sélection des matériaux et des processus

Définir les exigences de performances de la pièce (module, résistance à la traction, résistance à la compression, etc.) et d’exposition environnementale. Compilez une liste restreinte de matériaux de fabrication additive compatibles, puis évaluez les technologies disponibles (FDM, SLS, MJF, etc.) qui peuvent offrir ces propriétés. Si plusieurs options existent, testez chacune avec des prototypes imprimés pour déterminer la meilleure solution pour une production à grande échelle.

Étape 4 :Conception et tests de production itératifs

Verrouillez les paramètres d'impression (structure de support, outils de retrait, état de surface, temps de durcissement et instructions de montage) une fois que la pièce atteint les objectifs dimensionnels et de performances. Compilez toutes les données dans un « package de construction » qui sert de référence définitive pour une production cohérente et de haute qualité dans le monde entier.

Étape 5 :Production à la demande et exécution mondiale

Les pièces approuvées sont désormais prêtes pour la fabrication à la demande et la livraison dans le monde entier. L'inventaire numérique élimine l'entreposage physique, permettant une production en temps réel chaque fois que la demande augmente.

Démarrez le processus aujourd'hui

Peu importe où vous en êtes dans votre parcours de fabrication additive, SyBridge offre une assistance complète et une expertise DFAM pour mettre votre concept sur le marché. Contactez notre équipe dès maintenant pour amorcer la transformation.