Résolution du Nouvel An sur la fabrication additive : laissez tomber DfAM, adoptez la liberté de conception

10 janvier 2022

Traditionnellement, une nouvelle année signifie un nouveau départ. Cela peut même fournir une chance d'explorer de nouvelles opportunités, ou peut-être de se libérer des vieilles habitudes qui nous empêchent d'atteindre nos objectifs. L'industrie de la fabrication additive (FA) n'est pas différente. Mais cette année, il y a une « habitude » que nous encourageons tout le monde à examiner et à abandonner. Cette habitude, bien sûr, est la conception redoutée de la fabrication additive (DfAM).

Mais qu'entendons-nous par DfAM et pourquoi est-il si préjudiciable à la FA et à l'innovation dans son ensemble ?

Définir le DfAM

Commençons par comprendre exactement ce que nous voulons dire lorsque nous disons DfAM. Le DfAM est un processus qui nécessite la conception de pièces métalliques en FA de manière à réduire le besoin de supports dans les endroits où ils ne sont pas pratiques à retirer ou lorsque leur retrait pourrait avoir un impact négatif sur la qualité de la surface.

Bien que cela puisse sembler anodin, le DfAM oblige les ingénieurs à faire des concessions au nom de la fabricabilité plutôt que de produire la meilleure pièce possible et est souvent associé aux technologies AM conventionnelles qui ne tiennent pas la promesse initiale de la technologie.

Dans une industrie où les choses changent rapidement et où des solutions aux défis de fabrication importants sont constamment nécessaires, les professionnels de l'industrie manufacturière ont été promis que la FA pourrait aider à surmonter bon nombre des défis auxquels ils sont confrontés, en particulier les défis de conception et de chaîne d'approvisionnement. Malheureusement, les technologies AM conventionnelles ne sont pas exactement à la hauteur de la tâche, et elles apportent avec elles certaines limitations, notamment sous la forme de DfAM.

Pour être clair, lorsque nous préconisons d'abandonner le DfAM, nous le faisons tout en reconnaissant que certains DfAM peuvent être bénéfiques ou sans conséquence sur les performances. Au lieu de cela, nous parlons ici d'un éloignement des technologies AM conventionnelles qui ne donnent aux ingénieurs d'autre choix que de sacrifier l'intention de conception et les performances d'origine en les forçant à DfAM.

Les limites de la FA conventionnelle

Le problème est que l'adaptation et la reconception autour des limites de la FA conventionnelle réduisent l'efficacité de la conception consolidée d'origine et, trop souvent, les performances de la pièce prévue sont directement compromises.

Lors de la création de conceptions qui seront imprimables dans la plupart des systèmes de FA en métal, vous devez tenir compte de la manière dont la pièce sera placée dans la chambre de construction. Vous devez également éviter les surfaces inclinées ou les surplombs qui dépassent la tristement célèbre «règle des 45 degrés», qui limite ce qui peut être imprimé sans structures de support étendues pour éviter le gondolage et le gauchissement.

De plus, vous devez souvent limiter le diamètre des canaux intérieurs car ces dimensions ne peuvent pas s'auto-porter et les structures elles-mêmes ne peuvent pas être atteintes pour le post-traitement.

Ensuite, lors de la préparation d'une conception pour l'impression, vous devez affiner l'interface entre la machine et votre modèle CAO, en définissant les paramètres spécifiques du matériau et du processus qui guideront avec précision les lasers pour faire fondre parfaitement chaque couche de votre pièce au fur et à mesure qu'elle prend forme. la chambre de construction. Plusieurs tests ne sont pas inhabituels et il est rare que votre premier, deuxième ou même troisième tirage réussisse pleinement.

Dernière limitation des systèmes de fabrication additive métallique conventionnels, un contrôle qualité critique du début à la fin - sous la forme d'une définition des paramètres de processus, d'un calibrage pré-impression automatisé, d'une surveillance de la fabrication en temps réel, d'un recalibrage et de rapports - n'est tout simplement pas disponible à un niveau qui assure la production de pièces finies optimisées dès la première fois.

Par exemple, une conception comportant des canaux internes complexes serait difficile, peu pratique ou tout simplement impossible à réaliser avec des systèmes AM conventionnels car elle nécessiterait l'inclusion de structures de support internes qui seraient alors difficiles à retirer.

La plupart des équipements de FA en métal sont liés par la notion qu'il faut « concevoir pour la FA ». L'idée selon laquelle vous devez respecter les règles de DfAM pour imprimer quelque chose en 3D avec succès est basée sur les limites des machines métalliques actuelles.

Chez Velo3D, nous rejetons cette notion, et c'est pourquoi nous pensons que les ingénieurs, les fabricants, etc. doivent "abandonner DfAM" et exploiter tout le potentiel de la technologie AM pour créer des pièces complexes plus efficacement que les méthodes de fabrication traditionnelles. Ce n'est qu'alors que nous pourrons repousser les limites de la conception et de la fabrication.

La bonne nouvelle est que nous ne devons pas rester enchaînés à ses contraintes.

Advanced Metal AM est là pour vous aider

Aujourd'hui, la FA métallique avancée sous la forme de la solution de bout en bout de Velo3D est là pour aider les projets aérospatiaux révolutionnaires, les opérations pétrolières et gazières critiques, les entreprises d'énergie alternative et bien plus encore à atteindre de plus hauts sommets. Cela inclut les conceptions où les murs et les canaux internes peuvent aller de zéro à 180 degrés au lieu de s'arrêter à des angles de 45 degrés comme le DfAM nous le demande.

Avec la solution de bout en bout de Velo3D, un nouveau monde de liberté géométrique est désormais possible grâce aux capacités de notre processus de bout en bout et de nos contrôles de qualité. Grâce à notre synergie de logiciels et de matériel, nous permettons un niveau de liberté de conception et de fabrication de pièces de qualité sans précédent dans la FA métallique.

Donc, s'il y a une résolution que vous vous efforcez de tenir cette année, nous vous recommandons de nous rejoindre dans notre mission d'abandonner DfAM, de réaliser la véritable promesse de la FA et d'embrasser la liberté de conception.

Vous souhaitez en savoir plus sur la façon dont la solution de bout en bout de Velo3D peut déverrouiller vos conceptions et améliorer votre processus de fabrication ? Contacter l'équipe avec l'un de nos experts aujourd'hui.

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À propos de l’auteur

Amir Iliaifar

Directeur du contenu

Amir Iliaifar est directeur du contenu chez Velo3D, où il supervise la production et la distribution des initiatives mondiales de marketing de contenu numérique de Velo3D. Avant de rejoindre l'entreprise, Amir a travaillé pour un important fabricant de drones professionnels, plusieurs sociétés SaaS et en tant que journaliste spécialisé dans les technologies automobiles. Il est titulaire d'une maîtrise ès arts en communication numérique de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.