6 façons de réduire vos coûts grâce à l’impression 3D

L’impression 3D peut réduire les coûts en accélérant la production et en minimisant les frais d’outillage, le traitement et les déchets.

Découvrez comment arriver à baisser radicalement vos coûts grâce à l’impression 3D.

L’impression 3D (connue aussi sous le nom de fabrication additive) est allée très rapidement au delà de la création de prototypes. Elle est désormais implantée dans la construction en général, quelques exemples en vrac :

– L’engin spatial Juno, fabriqué par Lockheed Martin et la NASA, est allé en 2018, en mission en orbite autour de Jupiter, comporte une douzaine de pièces de support du guide à ondes, imprimées en 3D.

Activated Research Co. a utilisé l’impression 3D afin de développer un nouveau design pour leur micro réacteur catalytique pour chromatographie de gaz Polyarc.

Raytheon a utilisé la fabrication additive pour des moteurs de fusée, pour des ailerons et composants de contrôle pour des missiles guidés, fabricant les pièces en quelques heures au lieu de plusieurs jours.

– Boeing a établi un record du monde en 2016 en fabriquant le plus grand objet jamais réalisé en impression 3D. Une fixation utilisée dans la fabrication des avions 777, raccourcissant son temps de fabrication de plusieurs semaines.

– Brunswick Corp. se basa sur l’impression 3D pour des grilles de climatisation sur leurs yachts Sea Ray, éliminant le besoin d’outils jetables et le développement rapide de produit.

Dans ces cas ci, les résultats incluent un meilleure fonctionnalité, une réduction de masse et une baisse des coûts de production et souvent les 3 à la fois. Voici six conseils à prendre en considération pour bénéficier de la réduction des coûts que permet l’impression 3D.

1. Optimiser la conception

Des pièces imprimées en 3D bien conçues suivent la plupart les même règles que celles réalisées en injection dans des moules.

Celles-ci incluent:

  • Utiliser des transitions graduelles entre des surfaces adjacentes.
  • Eliminer les grandes différences dans les sections transversales et partie volume.
  • Eviter les coins pointus qui créent souvent un surplus de résidu dans les pièces finies.
  • Faites attention à ce que les murs fins sans supports ne soient pas trop grands ou ils pourront être déformés. Et les surfaces avec des angles très légers ont tendance à laisser des formes d’escalier disgracieuses, rendant les pièces non-adaptées pour des caractéristiques cosmétiques: aplatissez les lorsque c’est possible.

2. Oublier la tradition afin de réduire vos coûts

Les conceptions de pièces les plus impressionnantes imprimées en 3D viennent de la capacité qu’a la 3D à créer des formes “organiques”, comme des structures alvéolées et des matrices complexes.

N’ayez pas peur d’utiliser ces formes, car elles permettent de réaliser des pièces plus légère s et plus solides. Ne craignez pas non plus de mettre en place des trous (beaucoup d’ailleurs) dans vos pièces.

Avec la fabrication traditionnelle, le perçage de trous dans un bloc solide de matériau augmente le coût de la pièce et les déchets. Ce n’est pas le cas dans l’impression 3D, puisque plus de trous signifient moins de matière, et donc moins de temps dans le processus de fabrication.

Ayez à l’esprit que les trous réalisés par une imprimante 3D ne sont pas obligés d’être circulaires. Souvent, une forme elliptique, hexagonale ou libre peut être plus adaptée au design de la pièce et peuvent être plus faciles à imprimer.

 

3. Considérer les étapes suivantes dans le cycle du design

Ce n’est pas parce que vous pouvez imprimer des pièces avec beaucoup de trous, qu’il faut le faire, surtout si vous prévoyez de faire plusieurs pièces de la sorte.

Puisque l’impression 3D offre une énorme flexibilité de design, il est facile de se retrouver coincé quand on ne considère pas comment les pièces seront fabriquées post-prototypage. 

En se basant sur les exemples en début de cet article, un nombre croissant de compagnies trouvent l’impression 3D adaptée pour des pièces finies, mais une partie des pièces va transiter de l’impression à l’usinage ou au moulage.

C’est pour cela qu’il est important de réaliser une analyse du design pour leur mise en production assez tôt dans le cycle du produit, assurant une production effective et coût optimal lors du cycle de vie du produit.

 

4. Éviter les opérations secondaires

Les pièces plastiques fabriquées avec la technologie SLS n’ont pas besoin de structures de support durant la production, alors le post-traitement est normalement limité au microbillage, à la peinture, aux opérations d’alésage, trous de coulée et autres opérations d’usinage.

Le frittage laser, d’un autre côté, a besoin de structures type échafaudage extensives pour supporter et contrôler le mouvement de la pièce à usiner; sans elles, la pièce peut se tordre ou se déformer.

Ceci concerne spécialement des géométries en porte à faux comme des formes en T, qui nécessitent des supports sous les bras qui auront besoin d’être usinés, augmentant le temps et le coût de production. L’histoire est similaire pour le SLS, où les supports en résine traitée sont facilement retirés à l’aide d’une pince et du papier verre. Lorsque possible, les pièces devraient être orientées de telle manière que ces formes surplombantes et fonctions indésirables soient réduites.

 

5. Soyez attentif aux tolérances

Concepteurs et ingénieurs devraient éviter le tolérancement excessif sur des pièces parce qu’ils peuvent être forcés à construire avec des couches plus fines (augmentant le temps et le coût de production), et vont souvent faire appel à des opérations d’usinage secondaires pour répondre à des formes trop exagérées. Puisque l’impression 3D offre tellement d’opportunités pour réduire le nombre de pièces, il y a de moins en moins besoin d’extrême précision pour les surfaces de raccordement.

 

6. Avoir une vue d’ensemble

Les composants d’une impression 3D peuvent être plus coûteux au départ mais ne vous inquiétez pas. Avec la fabrication additive, vous possédez un incroyable potentiel pour réduire le nombre de pièces, réduire le poids et augmenter intégrité de la structure, baisser les coûts d’assemblage, des passages internes pour l’aération ou le câblage, et d’autres fonctionnalités qui ne seraient pas possibles avec un design traditionnel.

Ayez à l’esprit que les fixations, moules et d’autres types d’outillage ne sont pas nécessaire avec l’impression 3D, éliminant des coûts qui ne seraient pas directement associés au prix de individuel des pièces. Plutôt que de se baser sur le prix de la pièce, il vaut mieux partir de la vue d’ensemble et prendre en compte les fonctionnalités en priorité. Cela vous laissera du temps pour progresser et éviter de refaire la même pièce que la veille.

Atome3D

Créée en 2016, Atome3D.com est un des leaders français dans la distribution et l'intégration d'imprimantes 3D & Scanners 3D de bureau. Chez Atome3D.com, nous pensons que nous sommes l'avenir de votre entreprise !

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