La fabrication additive métallique (AM) est une technologie qui modifie le paradigme dans la production de pièces clés pour d'innombrables industries. Chez Velo3D, nous sommes continuellement étonnés par les gains de performances obtenus par notre solution de fabrication additive métallique complète.
Dans le dernier épisode de 3Din30, notre série en direct sur LinkedIn, j'ai eu l'occasion de m'asseoir avec Gary Vaillancourt, vice-président de l'ingénierie et Narate Carbajal, Lead Process Engineer de Primus Aérospatiale pour discuter de la façon dont la fabrication additive (impression 3D) peut débloquer les performances avec une liberté de conception sans précédent. Pour avoir un point de vue différent sur le défi du design, nous avons adopté une perspective "le recul est de 20/20" et avons choisi d'examiner le design du point de vue du fabricant.
Primus Aerospace est un partenaire manufacturier qui se spécialise dans la fabrication de produits aérospatiaux très complexes pour ses clients en s'impliquant tôt dans le cycle de conception. Cela leur permet de consulter sur les aspects de la "liberté de conception" qui sont directement liés aux solutions de fabrication - dans notre cas, la solution d'impression 3D en titane métal de Velo3D.
Vous pouvez regardez ou écoutez la conversation complète ici, et n'oubliez pas de suivez Velo3D sur LinkedIn pour tous les futurs épisodes de cette série approfondie.
Un nouvel outil dans la boîte à outils de conception et de production
Chez Velo3D, nous nous concentrons souvent sur les moyens les plus efficaces d'exploiter la FA métallique pour transformer le processus de fabrication des pièces. Dans les applications pratiques, cependant, il existe plusieurs approches de la conception et de la production de pièces. Metal AM est l'outil le plus récent de la boîte à outils du fabricant de pièces, et les ingénieurs de tous les secteurs sont encore en train de déterminer où il s'intègre dans leur approche de la production.
Travaillant dans une industrie comme l'aérospatiale qui nécessite des pièces complexes et valorise les solutions innovantes, Primus est dans une position unique pour tester les eaux de la FA à la fois à des fins de prototypage et de production complète. En fait, ils ont des installations dédiées pour chacun dans le Colorado ; un qui se concentre davantage sur les processus de fabrication traditionnels pour la production et un autre qui travaille sur des pièces très complexes en utilisant la technologie AM métallique de Velo3D. Bien que la FA métallique soit une technologie plus récente dans l'industrie, son efficacité est inégalée, selon Vaillancourt.
"Beaucoup de ces pièces AM sont des géométries complexes et nécessitent des machinistes assez confiants et un bon équipement pour respecter les tolérances", dit-il. "Et c'est vraiment ce qui nous a amenés là où nous en sommes aujourd'hui."
Parce que Primus a la réputation d'entreprendre des projets très complexes et à haut risque qui peuvent avoir de longs délais, il est impératif qu'ils aient une solide compréhension des capacités et des limites de chaque détail de chaque processus de fabrication pour prendre des décisions de production clés. En particulier lorsque l'on travaille avec des matériaux tels que le titane qui ont des coûts initiaux extrêmement élevés, une planification détaillée devient essentielle à chaque étape du cycle de vie de la production.
Où la production a un impact sur les décisions de conception
Travaillant dans l'aérospatiale avec des projets dans les domaines de la défense et de l'espace, Primus se voit offrir une opportunité unique d'innovation. Plutôt que de recevoir une rubrique stricte pour la production de pièces, on leur donne souvent une simple directive : « Je veux qu'une pièce fonctionne comme ça, et j'espère que quelqu'un pourra l'usiner », selon Carbajal.
Ce qui distingue la fabrication additive métallique des autres processus de fabrication utilisés par Primus, c'est la capacité d'optimiser une conception ou de consolider des assemblages pour une production plus rapide en éliminant de nombreuses règles qui régissaient la conception. Souvent, un concepteur peut avoir besoin d'équilibrer les besoins de performance de la pièce avec la nécessité de la fabriquer. Cela fait partie du processus appelé DfM ou conception pour la manufacturabilité. Avec la fabrication traditionnelle, DfM conduit à des compromis dans la conception qui peuvent réduire les performances. Cependant, avec les solutions de fabrication additive métallique de Velo3D, les concepteurs n'ont plus besoin de faire ces compromis.
Mais les concepteurs doivent encore tenir compte de la fabricabilité. Par exemple, si une pièce nécessite un usinage supplémentaire, la conception devra en tenir compte avec du matériel de stock supplémentaire et des points de montage pour sécuriser la pièce pour l'usinage. Ainsi, alors que certaines règles changent, facilitant la conception, il y a encore des considérations. Il peut être complexe pour les concepteurs et les ingénieurs de suivre.). En ayant un plan clair pour l'ensemble du processus de production dès le départ, Primus est en mesure de consulter les concepteurs pour prendre rapidement les bonnes décisions, offrant ainsi une voie claire vers le succès des nouvelles conceptions.
"L'intégration du processus de réflexion de la FA dans les concepts mêmes de votre conception avant même de commencer peut vraiment changer la vitesse de fabrication et ses performances", déclare Carbajal.
Travailler dans la fabrication additive métallique, et en particulier un processus de bout en bout comme le système proposé par Velo3D, permet un contrôle à chaque étape de la production, des premières considérations de conception jusqu'à l'assurance qualité. Dans une industrie comme l'aérospatiale, où des tests de post-production et une vérification des pièces intensifs sont cruciaux, l'intégration d'une assurance qualité qui fournit des rapports de construction exhaustifs et continus tout au long du processus d'impression est essentielle au succès d'un projet.
« Chaque couche est surveillée par le système », explique Carbajal. "Et il n'y a vraiment aucune donnée qui soit gaspillée."
Alors que des industries comme l'aérospatiale auront toujours des tests approfondis des propriétés des matériaux, y compris des tests non destructifs (CND), le niveau de données disponibles via un logiciel d'AQ comme le Assure™ de Velo3D fait beaucoup pour inspirer confiance aux ingénieurs et aux fabricants, selon Vaillancourt. Nous allons dans la bonne direction vers le moment où il pourrait arriver un moment où les industries avec de grandes quantités de surveillance de la vérification peuvent compter uniquement sur les données du rapport de construction du processus de fabrication additive métallique.
Autres sujets abordés :
- Comment les ingénieurs peuvent s'adapter à un paysage de conception et de fabrication de pièces en constante évolution
- Les avantages du recoater sans contact Velo3D
- Considérations de sécurité lors de l'utilisation de la FA métallique
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L'équipe de Velo3D est ravie de poursuivre la série 3Din30 pour interagir avec ceux qui ont des questions sur le monde de la fabrication additive métallique et sur le rôle que Velo3D joue dans la conduite de l'innovation.
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