De la poudre au composant : l'impression 3D pour les fabricants de machines mobiles

Du 12 au 18 novembre, SYSTEMS & COMPONENTS à Hanovre, en Allemagne, sera le rendez-vous incontournable pour tous les fournisseurs et utilisateurs de machines mobiles intéressés par l'impression 3D industrielle.

Disponibilité personnalisée, adaptabilité, petites quantités de production et degré élevé de liberté de forme : la fabrication additive peut réduire considérablement les temps de développement et produire des géométries de composants très complexes de manière rentable. Les derniers développements suscitent un intérêt croissant de la part des industries hors route et, chez SYSTEMS & COMPONENTS, l'impression 3D va quitter son créneau de prototypage rapide et se préparer à modifier considérablement la chaîne de valeur industrielle à tous les niveaux. Contrairement à la fabrication soustractive conventionnelle, dans laquelle la matière est éliminée par fraisage, tournage ou meulage, la fabrication additive applique la matière couche par couche pour former un composant. Différents procédés sont utilisés et la gamme de matériaux s'étend des plastiques et métaux à la céramique.

Nouvelles libertés de conception dans le développement Outre les technologies familières basées sur la poudre et le fil, les exposants du parc des expositions de Hanovre travaillent également sur des combinaisons de matériaux innovantes pour repousser les limites de l'impression 3D. D'une part, ils utilisent la technologie du « jet de liant », un procédé additif pour la production rapide de moules de coulée en sable, destinés au moulage de haute qualité de composants tels que des carters d'essieu ou des moyeux de roue. La fabrication de moules 3D avec du sable présente des avantages décisifs en matière de construction légère. De plus, la conception de la pièce moulée peut être plus complexe que d'habitude puisque le besoin de lignes de joint est considérablement réduit.

Des équipements d'impression capables de produire en continu des pièces moulées en sable ont déjà été intégrés dans les lignes de production des fonderies et des ateliers de prototypes travaillant dans le domaine hors route, ainsi que dans les équipementiers.

Lors de SYSTEMS & COMPONENTS et du salon parallèle Agritechnica, les fabricants de machines agricoles et leurs partenaires OEM, qui impriment déjà directement des composants, pourront exploiter tout le potentiel de la fabrication additive. Des technologies telles que le « Fused Deposition Modeling » (FDM) ou le « Selective Laser Sintering » (SLS) permettent d'utiliser des matériaux proches de la qualité de production dans la construction de prototypes et de composants de pré-production qui sont alors représentatifs d'une production industrielle à grande échelle.

La production additive peut offrir des caractéristiques particulières que l'on ne trouve pas dans la fabrication traditionnelle, comme des éléments amortisseurs flexibles en polyuréthane thermoplastique (TPU), des housses de moto en plastique renforcé de fibres à haute résistance ou des assemblages qui permettent plus de degrés de liberté dans l'équipement de la cabine de conduite. . L’impression 3D peut également être utilisée pour produire des composants qui ne peuvent pas être fabriqués en une seule pièce par moulage par injection standard.

Fabrication additive à usage industriel Un exemple de fabrication additive industrielle est celui des pupitres de commande spécifiques aux véhicules, comme ceux fabriqués par IBL Hydronic, qui, en seulement un mois, a achevé le développement d'un module de commande et l'a présenté au client du secteur de l'ingénierie agricole. Les pièces du boîtier ont été imprimées en SLS, assemblées et équipées d'un accoudoir en cuir. Pour la rendre non seulement fonctionnelle mais aussi visuellement attrayante, la surface a été texturée et les composants teints et polis. Le résultat : une texture semblable à du cuir qui met visuellement en valeur la surface et complète le design. Pour les pièces individuelles plus petites telles que les touches blanches et orange, la stéréolithographie (SLA) a été utilisée, une technologie additive qui permet l'impression de composants transparents. De cette manière, des voyants lumineux pourraient être intégrés directement dans le clavier.

L’exemple montre également la nécessité d’une large gamme de matériaux d’impression 3D dans la fabrication additive. Bien que de nombreux types de composants puissent être fabriqués uniquement à partir de plastiques, les métaux sont l’un des matériaux les plus recherchés pour les processus de fabrication additive. Sans surprise, leurs propriétés peuvent en faire le choix idéal pour les applications exigeantes, offrant performances et résistance. Les métaux peuvent naturellement mieux résister aux contraintes, aux températures et aux pressions des applications hors route, ce qui permet de produire des pièces présentant les résistances requises pour les composants d'entraînement des machines mobiles. L'aluminium présente un potentiel particulier pour une construction légère et efficace.