Les avantages de l'impression 3D industrielle

Publié par Beelse le 15 juillet 2021

Ecologique, flexible, abordable et facile d'utilisation. Ce sont tous ces mots d'ordre qui décrivent le rôle joué par la fabrication additive dans le monde industrielle et dans le flux technologique actuel. Que ce soit pour les usines du futur ou l'amélioration du cycle de vie des produits, l'impression 3D permet de produire de façon toujours plus intelligente, rentable et respectueuse de l'environnement au fil du temps.

La fabrication additive (ou impressions 3D) joue un rôle essentiel dans le lancement de projet, dans le prototypage et dans les enjeux de SAV ou de maintenance. Grâce à l'association de cette technique de fabrication avec les technologies numériques, il est aujourd'hui possible de produire en petite ou grande quantité, sans pour autant posséder un matériel et une structure couteuse. 

Par exemple, le constructeur automobile General Motors a investi dans 17 imprimantes 3D pour renforcer son activité et pallier ses enjeux de délais de livraison, que ce soit pour le prototypage ou pour la production. Ceci est représentatif d'une course effrénée entre de nombreuses industries pour intégrer l'impression 3D, afin de compléter leurs processus de conception et de développement.

La flexibilité de l'impression 3D, combinée aux avancées dans l'innovation des matériaux, offrent un avantage pour fabriquer des produits personnalisables, moins chers et plus rapidement. 

Voici 5 domaines dans lesquels l'impression 3D bouleverse la fabrication conventionnelle telle que nous la connaissons.

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Source : https://hautsdefrance.cci.fr/solutions/impression-3d-fabrication-additive/

 

Une solution simple pour les usines désirant intégrer la digitalisation dans leurs structures 

Depuis juin 2021, Beelse offre en libre accès un système de production novateur, Beelse Cloud Manufacturing. En associant une interface cloud agile et de nombreux équipements de fabrication additive, ce système permet aux utilisateurs de produire toute sorte de pièces, sans limite, de façon immédiate et au plus près du besoin. Avec cette simple plateforme SaaS, vous avez la possibilité de stocker vos pièces dans un entrepôt numérique et de lancer leur production quand vous le souhaitez, dans le monde entier. 

 

Une autosuffisance pour les pièces de rechange/SAV

La gestion agile des pièces de maintenance ou de SAV est une véritable science, qui nécessite des investissements considérables en terme de temps et de calculs, afin d'assurer des niveaux de stocks adéquats au bon moment. Il faut parvenir à anticiper la demande actuelle, mais aussi celle à venir. A l'aide de l'impression 3D, il est possible d'imprimer des pièces à la demande et sans externalisation, tout en évitant les processus lourds et les complexités de la chaine d'approvisionnement. La fabrication additive prend donc tout son sens dans le cadre de la maintenance et du SAV, car elle permet de créer des pièces de rechange rapidement et à un coût compétitif.

Imaginez vous à la place d'un responsable de maintenance dans une usine : Votre tâche du jour est de vérifier le fonctionnement de la boîte de vitesses d’un moteur faisant tourner une ligne de production. Malheureusement, l’engrenage donne des signes de fatigue et il n’est plus produit par le fabricant d’origine. Au lieu de dépenser de l’argent pour remplacer l’intégralité du moteur, vous pouvez imprimer la pièce de rechange en 3D avec un matériau adapté. Cela prolonge la durée de vie de l'équipement et permet à votre entreprise d’économiser des milliers d’euros de remplacement.
 

La majorité des industriels sont tous les jours confrontés aux cycles de vie courts des pièces ou à l'obligation de répondre à la nouvelle loi sur la réparabilité. Ceci demande généralement une rotation rapide des pièces à détenir en stock, qui seront jetées quand elles seront obsolètes ou plus utilisées. Ils se retrouvent également face à l'obligation de stocker un catalogue entier de pièces pour répondre à la nouvelle loi, amenant la hausse des coûts de stockage. 

Aujourd'hui, en combinant l'impression 3D et un système clé tel que Beelse Cloud Manufacturing, il n'est plus question d'avoir toutes les pièces en stock. Grace à BCM, vous avez la possibilité de produire ce que vous voulez, quand vous le voulez et au plus près du besoin. Vous pouvez gagner en efficacité, en flexibilité, en temps, en agilité et en rentabilité avec ce système de production en libre accès.

 

Un prototypage plus performant et des produits finis complexes

L'impression 3D permet de produire des prototypes toujours plus performants et de personnaliser ceux-ci sans limite. Par exemple, la fabrication de dispositifs médicaux et d'implants n'exigent pas nécessairement de grandes séries de pièces. Ils doivent être fabriqués en fonction du besoin du patient, de son utilisation et de sa morphologie. Désormais, grâce à l'impression 3D, les produits finis peuvent être fabriqués avec des propriétés et des géométries uniques, adaptées aux besoins de chacun.

L'impression 3D facilite tout le processus de prototypage, qui est une étape essentielle à la conception d’un produit. Avec des process traditionnels, les va-et-vient et les délais de production font de la phase de prototypage un goulet d’étranglement qui freine le projet.

En effet, les ingénieurs et designers de produits créent des modèles conceptuels de fortune avec des outils rudimentaires. Pour produire des prototypes fonctionnels, il faut malheureusement passer par les mêmes processus que pour des produits finaux. Les méthodes traditionnelles telles que le moulage par injection ou le fraisage nécessitent des installations et des outillages professionnels coûteux, qui rendent la production de prototypes sur mesure en petits volumes considérablement onéreuse.

Grace à la fabrication additive, les ingénieurs et designers peuvent rapidement créer des prototypes à partir d'un ficher numérique et effectuer aisément des corrections multiples, basées sur des tests et des observations en conditions réelles. Le prototypage par l'impression 3D permet aux entreprises de convertir leurs idées en projets tangibles. Transformer des projets/concepts en prototypes dont l'apparence et le fonctionnement correspondent au produit final devient alors un jeu d'enfant avec les bons outils.

 

Exploiter les progrès passionnants des matériaux d'ingénierie

La fabrication additive dispose désormais d’une large gamme de matériaux disponibles, similaires à ceux utilisés dans les processus industriels classiques, tels que le moulage par injection. Ainsi, elle permet de couvrir tous les champs du possible, que ce soit pour l’apparence, le toucher ou même les propriétés mécaniques.

Ces nombreux matériaux permettent de produire des pièces aux formes détaillées et complexes, avec des textures variées : surfaces lisses avec une faible friction, boitiers rigides et robustes, ou encore des éléments translucides. Pour améliorer les propriétés physiques des pièces imprimées, il est également possible de les traiter : ponçage, polissage, peinture, électro-galvanisation, et bien plus ! Il est aussi possible des les usiner pour créer des assemblages de plusieurs pièces avec des matériaux différents. 

L'impression 3D permet de développer des matériaux dont les propriétés peuvent être formulées de manière unique, avec des fibres spéciales ou fabriqués avec des thermoplastiques et des thermodurcissables. Cela n'était pas réalisable auparavant, en raison de l'échelle de production requise pour développer de tels matériaux.

 

3 bonnes raisons supplémentaires d'intégrer l'impression 3D dans vos processus de fabrication :

 

  • La réduction des coûts de stockage :
    Maintenir un inventaire demande un investissement considérable aux entreprises. Entretenir une réserve de pièces de rechange pour les équipements peut coûter des milliers d’euros chaque année. Certaines pièces sont chères et peuvent se dégrader et devenir obsolètes au fil du temps. Pourtant, les industries doivent perpétuellement les garder sous la main pour éviter d'éventuels arrêts de la chaîne de production. Grâce à des systèmes de production en cloud tels que BCM, ces pièces peuvent être stockées numériquement et produites en fabrication additive à la demande. Ainsi, les stocks dormants peuvent être réduits, voir supprimés, ce qui permet aux entreprises de réduire considérablement les coûts de stockage.
 
  • La réduction des coûts de fabrication :
    De manière générale, un objet complexe imprimé en 3D se montre moins cher à produire que celui fabriqué traditionnellement à partir d’une machine à commande numérique. En effet, certaines pièces métalliques sont usinées ou découpées, puis assemblées par soudure, par exemple. La fabrication additive offre la possibilité de créer ce type de pièce en une seule fois, sans étape d'assemblage. Cela permet de réduire les coûts et les délais de production, ainsi que les éventuels transports auparavant nécessaires pour ce type de production. 
 
  • Le sourcing de pièces obsolètes :
     S'ils sont correctement entretenus, les équipements de production peuvent fonctionner pendant de nombreuses années, voir des décennies. Cependant, ils deviennent obsolètes avec le temps et les pièces de rechange peuvent être difficiles, voir impossibles à trouver. Grâce au cloud manufacturing, vous pouvez reproduire ces pièces sous forme de fichier 3D et les stocker numériquement. Celles-ci seront disponibles à vie et pourront être fabriquées de façon immédiate quand vous en aurez besoin. De cette façon, vous pouvez réaliser la maintenance d’anciennes machines et les maintenir en état de fonctionnement.

 

Ce ne sont là que quelques exemples des avantages que la fabrication additive offre à ses utilisateurs. Elle permet aux ingénieurs, aux concepteurs et aux fabricants d'accomplir ce qui, quelques années auparavant, était considéré comme irréalisable.

L'impression 3D devient de plus en plus flexible, abordable et simple d'utilisation au fil du temps.  Les matériaux et les les équipements ne cessent de se développer et le meilleur reste encore à venir.

 

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