L'une des idées fausses courantes concernant la FA métallique est qu'elle ne convient qu'aux pièces uniques et aux prototypes. Cependant, à mesure que la technologie a évolué, les progrès ont élargi la portée de la FA métallique pour en faire une option fiable pour la production de pièces en série.
La qualité la plus importante qui a émergé dans la FA métallique, en particulier la solution de FA métallique de bout en bout avancée lancée par Velo3D, est la répétabilité.
Grâce à la synergie du logiciel de pré-impression et du matériel d'impression 3D avancé avec métrologie et collecte de données intégrées, les équipes peuvent désormais s'attendre à des résultats fiables et reproductibles avec la FA métallique qui étaient inconcevables il y a quelques années à peine.
Dans cet article, nous discutons des obstacles qui ont mis à l'épreuve la répétabilité dans les systèmes de fabrication additive métallique traditionnels et de la manière dont ces obstacles sont surmontés grâce à la solution de FA métallique de bout en bout de Velo3D.
La précision du matériel est la clé de la répétabilité
La répétabilité est un défi dans tout processus de fabrication ; contrôler tous les paramètres et la physique d'une construction pour qu'ils soient identiques à chaque fois est extrêmement compliqué.
L'une des raisons pour lesquelles de nombreux systèmes AM métalliques conventionnels ont du mal à produire des pièces en série est un étalonnage fastidieux et une exécution de construction peu fiable, et le défi est exponentiellement plus grand lorsque la production dépend d'un logiciel séparé se traduisant en matériel pour reproduire exactement une pièce.
Là où Velo3D révolutionne la répétabilité des pièces dans la FA métallique, c'est grâce à une intégration de bout en bout et à une facilité d'étalonnage sans précédent, ainsi qu'à une surveillance des processus avec des ajustements spécifiques in situ et à des paramètres d'impression entièrement développés qui garantissent la répétabilité.
Une partie de ce qui fait de l'étalonnage un défi si unique pour la fabrication additive métallique est le besoin régulier d'assistance matérielle externe spécialisée et d'ingénieur de service sur le terrain de la part du fabricant d'équipement d'origine d'une machine, ce qui augmente le temps moyen entre les étalonnages ; cela expose à son tour le processus de fabrication à la dérive et expose le processus à une non-conformité potentielle.
Une autre partie de ce qui fait de la production un défi si unique pour la FA métallique est la variation des propriétés des matériaux d'une construction à l'autre, ou même d'un emplacement à l'autre sur une plaque de construction. Ces variations se développent à partir d'un étalonnage peu fréquent, d'une incapacité à surveiller le processus et de paramètres de processus insuffisamment développés.
Chez Velo3D, nous avons été les pionniers d'un système d'étalonnage en un clic qui élimine les obstacles mentionnés précédemment. Comprendre que la fusion laser sur lit de poudre est un processus très sensible, ayant des étalonnages fréquents, recommandés une fois par semaine mais parfois effectués avant chaque construction, est essentiel pour produire des résultats reproductibles.
Étant donné que chaque machine est la même et que les paramètres d'étalonnage sont étroitement surveillés, quelle que soit la machine utilisée par une équipe, la pièce imprimera de la même manière.
Matériel et logiciel avancés travaillant ensemble
Quelle que soit la qualité de votre matériel d'impression, il y aura toujours une menace pour la répétabilité si le matériel n'est pas intégré au logiciel.
L'un des principaux défis qui a limité les imprimantes métalliques conventionnelles de FA était une panne de traduction. Pour produire une pièce imprimée, un fichier CAO doit être converti en fichier STL.
Cela introduit des variations et perd l'intelligence des représentations de surface initiales créées dans le logiciel de CAO. En fonction du nombre de personnes différentes qui créent une traduction STL et du logiciel et des paramètres de traduction utilisés, chacun de ces modèles discrets présente une opportunité de variance et d'erreur.
Velo3D combine ces parties séparées en une seule solution complète. Notre logiciel avancé de préparation d'impression, Flow™ s'intègre directement à notre famille de Sapphire® imprimantes.
Au lieu de découper des fichiers STL composés de maillages triangulaires de fidélité ou de résolution variables, Flow™ fonctionne de manière transparente avec la géométrie CAO native et importe directement les modèles CAO natifs, en préservant l'intention de conception d'origine. Un fichier d'impression est ensuite généré, qui est un ensemble d'instructions autonome qui ne repose pas sur des fichiers de paramètres externes ou des paramètres de machine à créer.
Ce qui précède est crucial, car il minimise les erreurs courantes lorsque le travailflow est fragmenté en ensembles discrets qui impliquent diverses conversions de formats de fichiers et un mélange de logiciels tiers et OEM de machines.
Ce fichier contient toutes les instructions laser utilisées par la machine pour générer la pièce métallique solide et peut être verrouillé et stocké dans un système de gestion du cycle de vie du produit pour le contrôle et le suivi des révisions.
Une fois qu'une impression a été qualifiée et réussie, le fichier résultant - ce que nous appelons le Golden Print File - peut être imprimé sur n'importe quelle imprimante Velo3D partout dans le monde.
Le Golden Print File est la clé d'un processus d'impression entièrement évolutif et reproductible. Et parce que les pièces mises en place dans Flow™ sont conçus pour imprimer uniquement sur Sapphire® imprimantes, ils peuvent être imprimés à la demande, partout dans le monde en utilisant le même fichier d'impression autonome. Grâce à des vérifications d'étalonnage rapides et faciles en un clic, une équipe d'ingénieurs en Californie peut partager un fichier Golden Print avec une équipe au Japon et la pièce sortira de la même manière. Cette répétabilité est de plus en plus précieuse à une époque où les chaînes d'approvisionnement sont étirées.
Le logiciel ne se limite pas non plus à la conception et à l'étalonnage de la préimpression. Chez Velo3D, notre solution de bout en bout intègre également une surveillance approfondie des processus et une assurance qualité. Connu comme Assure™, ce logiciel intégré analyse chaque étape de la construction, couche par couche, pour générer des rapports détaillés du processus d'impression.
Avoir une compréhension complète de toutes les erreurs dans la construction est crucial pour la répétabilité. Non seulement le processus peut être ajusté à l'avenir pour éliminer le risque d'imperfections futures des pièces, mais cette analyse détaillée des données peut être essentielle pour la validation et la qualification des pièces.
En effet, l'un des aspects les plus importants de la fabrication de pièces est la confiance dans le processus étayé par des preuves. Alors que certains systèmes AM métalliques conventionnels prétendent avoir des procédures d'étalonnage robustes, une surveillance des processus in situ et des journaux métriques utilisables, ces étalonnages sont souvent itératifs et effectués à des intervalles qui tentent d'équilibrer l'efficacité de la production et l'assurance des processus.
De plus, les données de processus et les journaux peuvent être inutilisables ou insuffisants pour la certification et la validation des pièces. Par conséquent, les défauts d'impression ne sont découverts que par des échecs d'impression ou des méthodes d'inspection post-construction.
Les implications d'un système de fabrication additive métallique avancé et répétable
La répétabilité dans la fabrication additive métallique transforme la technologie d'un outil unique pour les pièces uniques et les prototypes en un système de production de pièces entièrement évolutif.
Chez Velo3D, la synergie des logiciels avancés et du matériel de nouvelle génération permet d'assurer un niveau de répétabilité sans précédent dans la fabrication.
Le système Velo3D de bout en bout a de vastes implications dans d'innombrables industries qui dépendent de pièces centrales complexes, et les fichiers d'impression Velo3D Golden créent les conditions d'une chaîne d'approvisionnement plus agile et distribuée.
Au lieu de s'appuyer sur des réseaux complexes de partenaires de fabrication distincts qui contrôlent différents aspects du processus de fabrication, n'importe quelle pièce peut être imprimée n'importe où dans le monde avec beaucoup moins de temps et une plus grande répétabilité.
Souhaitez-vous en savoir plus sur la solution de fabrication additive métallique avancée de Velo3D ? Contactez l'un de nos experts dès aujourd'hui pour voir comment nous révolutionnons la fabrication.
