Le deuxième jour de l'International Manufacturing Technology Show (IMTS) 2022, il est devenu clair que la « numérisation » et « l'automatisation », connues depuis longtemps dans l'impression 3D, reflètent de plus en plus la réalité de l'industrie.
Au début de la deuxième journée de l'IMTS, Grant Zahorski, ingénieur commercial chez Canon, a animé une session sur la manière dont l'automatisation peut aider les fabricants à surmonter les pénuries de personnel. La présentation par les entreprises présentes sur les showrooms d'importantes nouveautés produits, capables de minimiser l'invention humaine tout en optimisant les coûts, les délais et la géométrie des pièces, a sans doute donné le ton de l'événement.
Pour aider les fabricants à comprendre ce que ce changement signifie pour eux, Paul Hanafi de l'industrie de l'impression 3D a passé la journée à couvrir un événement en direct à Chicago et a compilé les dernières nouvelles de l'IMTS ci-dessous.
Diverses avancées en automatisation De nombreuses technologies ont été présentées à l'IMTS pour automatiser l'impression 3D, mais ces technologies ont également pris des formes très différentes. Par exemple, lors de la conférence Siemens, Tim Bell, responsable commercial de la fabrication additive, a déclaré qu'« il n'y a pas de meilleure technologie que l'impression 3D » pour numériser la fabrication.
Pour Siemens, cela implique de numériser la conception de l'usine et d'utiliser la technologie de sa filiale Siemens Mobility pour numériser plus de 900 pièces détachées de train, désormais imprimables à la demande. Pour continuer à « accélérer l'industrialisation de l'impression 3D », a déclaré Bell, l'entreprise a investi dans des espaces CATCH innovants ouverts en Allemagne, en Chine, à Singapour et aux États-Unis.
Parallèlement, Ben Schrauwen, directeur général d'Oqton, développeur de logiciels appartenant à 3D Systems, a expliqué à l'industrie de l'impression 3D comment sa technologie basée sur l'apprentissage automatique (ML) pourrait permettre une plus grande automatisation de la conception et de la fabrication des pièces. La technologie de l'entreprise utilise différents modèles d'apprentissage automatique pour créer automatiquement les paramètres des machines-outils et des logiciels de CAO afin d'optimiser les résultats d'assemblage.
Selon Schrauwen, l'un des principaux avantages des produits Oqton est qu'ils permettent d'imprimer des pièces métalliques avec un « surplomb de 16 degrés sans aucune modification » sur n'importe quelle machine. Cette technologie gagne déjà du terrain dans les secteurs médical et dentaire, a-t-il ajouté, et une demande devrait bientôt se développer dans les secteurs du pétrole et du gaz, de l'énergie, de l'automobile, de la défense et de l'aérospatiale.
« Oqton repose sur un MES avec une plateforme IoT entièrement connectée, ce qui nous permet de savoir ce qui se passe dans l'environnement de production », explique Schrauwen. « Notre premier secteur d'activité était le secteur dentaire. Aujourd'hui, nous nous tournons vers l'énergie. Grâce à la quantité de données dans notre système, il est facile de générer des rapports de certification automatisés, et le secteur pétrolier et gazier en est un excellent exemple. »
Velo3D et Optomec pour les applications aérospatiales. Velo3D est régulièrement présent sur les salons professionnels avec des impressions aérospatiales impressionnantes, et à l'IMTS 2022, il n'a pas déçu. Son stand présentait un réservoir de carburant en titane, fabriqué avec succès à l'aide d'une imprimante 3D Sapphire pour un lanceur sans aucun support interne.
« Traditionnellement, il fallait retirer des structures de support », explique Matt Karesh, responsable du développement technique chez Velo3D. « La surface se retrouvait alors très rugueuse à cause des résidus. Le processus de retrait lui-même était coûteux et complexe, et les performances étaient compromises. »
En prévision du salon IMTS, Velo3D a annoncé la qualification de l'acier à outils M300 pour le saphir et a présenté pour la première fois sur son stand des pièces fabriquées dans cet alliage. La résistance et la dureté élevées de ce métal intéresseraient plusieurs constructeurs automobiles envisageant de l'imprimer pour le moulage par injection, ainsi que d'autres intéressés par la fabrication d'outils ou le moulage par injection.
Par ailleurs, dans le cadre d'un autre lancement axé sur l'aérospatiale, Optomec a dévoilé le premier système co-développé avec une filiale d'Hoffman : l'imprimante 3D LENS CS250. Les cellules de production entièrement automatisées peuvent fonctionner seules ou en chaîne avec d'autres cellules pour produire des pièces individuelles ou réparer des structures telles que des aubes de turbine usées.
Bien qu'ils soient généralement conçus pour la maintenance et la révision (MRO), Karen Manley, directrice régionale des ventes chez Optomec, explique qu'ils offrent également un fort potentiel pour la qualification des matériaux. Grâce à l'alimentation indépendante des quatre distributeurs de matériaux du système, « il est possible de concevoir des alliages et de les imprimer au lieu de mélanger des poudres », explique-t-elle, et même de créer des revêtements résistants à l'usure.
Deux innovations marquantes se démarquent dans le domaine des photopolymères. La première est le lancement du P3 Deflect 120 pour l'imprimante 3D One, Origin, filiale de Stratasys. Fruit d'un nouveau partenariat entre Origin, la société mère, et Evonik, ce matériau est conçu pour le moulage par soufflage, un procédé qui nécessite la déformation thermique des pièces à des températures allant jusqu'à 120 °C.
La fiabilité du matériau a été validée chez Origin One, et Evonik affirme que ses tests montrent que le polymère produit des pièces 10 % plus résistantes que celles produites par les imprimantes DLP concurrentes, ce qui, selon Stratasys, élargira encore l'attrait du système – Strong Open Material Credentials.
En termes d'améliorations des machines, l'imprimante 3D Inkbit Vista a également été dévoilée quelques mois seulement après la livraison du premier système à Saint-Gobain. Lors du salon, Davide Marini, PDG d'Inkbit, a expliqué que « l'industrie considère le sablage comme un procédé de prototypage », mais la précision, le volume et l'évolutivité des nouvelles machines de son entreprise contredisent cette idée.
La machine est capable de produire des pièces à partir de multiples matériaux grâce à de la cire fusible, et ses plaques de construction peuvent atteindre une densité de remplissage de 42 %, ce que Marini qualifie de « record mondial ». Grâce à sa technologie linéaire, il suggère également que le système est suffisamment flexible pour évoluer un jour vers un système hybride intégrant des dispositifs d'assistance tels que des bras robotisés, tout en précisant que cela reste un objectif à long terme.
« Nous réalisons une avancée majeure et prouvons que le jet d'encre est la meilleure technologie de production », conclut Marini. « Actuellement, la robotique est notre principal centre d'intérêt. Nous avons confié les machines à une entreprise de robotique qui fabrique des composants pour les entrepôts où stocker et expédier des marchandises. »
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L'image montre l'entrée de McCormick Place à Chicago pendant l'IMTS 2022. Photographie : Paul Hanafi.
Paul est diplômé de la Faculté d'histoire et de journalisme et est passionné par l'apprentissage des dernières nouvelles en matière de technologie.