Redéfinir la fabrication additive : «
» Les réflexions d’Alex Kingsbury et la révolution « Beam Shaping » de nLight

26 NOVEMBRE 2024 | Temps de lecture : 5 min

 

Dans cet épisode de l'Additive Snack Podcast, Alex Kingsbury rejoint l'animateur Fabian Alefeld pour partager son parcours unique et son expertise profondément enracinée dans la fabrication additive (FA).

 

Formation et expérience professionnelle d'Alex Kingsbury

Alex, qui dirige actuellement l'activité FA de nLight, n'est pas étrangère au paysage de l'impression 3D. Sa carrière a commencé par une formation en génie chimique, qui l'a amenée à travailler dans les industries minières et pétrolières en tant qu'ingénieure des procédés. Dans ce cadre, Alex s'est spécialisée dans l'ingénierie des coûts, une compétence qui s'est avérée précieuse pour évaluer la viabilité financière de méthodes de fabrication innovantes telles que FA.

C'est en travaillant à la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), l'agence scientifique nationale australienne, qu'Alex a véritablement fait son entrée dans le monde du site FA . Le CSIRO est connu pour repousser les limites de la recherche industrielle, et Alex avait pour mission de traduire les nouveaux développements scientifiques en solutions commercialement viables.

Une grande partie de son travail a porté sur l'utilisation des abondantes ressources naturelles de l'Australie pour créer des poudres métalliques, ce qui l'a amenée à s'intéresser au domaine en plein essor des métaux FA. Travailler avec diverses poudres métalliques et tester leur potentiel en métallurgie des poudres a donné à Alex un aperçu de première main de l'aspect matériel de FA. En 2011, elle a rejoint un projet utilisant les technologies additives métalliques, notamment une machine EBM d'Arcam, ce qui a marqué sa première expérience pratique avec une imprimante à métaux.

Après plusieurs projets couronnés de succès au CSIRO, Alex est devenue boursière de l'industrie à l'université RMIT, équilibrant son rôle de passerelle entre le monde universitaire et l'industrie. Sa volonté d'innover et son expertise en matière de recherche et d'application pratique ont fait d'elle la candidate idéale pour occuper un poste de direction chez nLight, un fabricant de lasers basé aux États-Unis. Sa décision de rejoindre nLight a été motivée par deux facteurs : l'opportunité de travailler avec une équipe talentueuse et la possibilité d'introduire des technologies laser révolutionnaires dans la sphère FA .

Forte de plus d’une décennie d’expérience, Alex continue de militer en faveur des avancées dans le domaine de l’ FA, en soulignant que l’apprentissage continu et la collaboration sont essentiels pour exploiter pleinement le potentiel de l’ FA. Aujourd’hui, en tant que figure clé chez nLight, elle contribue à façonner l’avenir de l’ FA grâce à des innovations en matière de technologie laser, telles que beam shaping, qui promettent de redéfinir les capacités de production dans les industries du monde entier.

 

Le rôle de nLight et le potentiel d'Beam Shaping , dans FA

Dans son rôle chez nLight, Alex travaille à l'avancement de la technologie laser spécifiquement adaptée aux exigences de FA. nLight apporte une approche unique à l'industrie grâce à sa structure verticalement intégrée, produisant tout, des puces semi-conductrices aux sous-systèmes laser complets. Cette structure permet à l'équipe d'innover rapidement et de concevoir des solutions laser optimisées pour des applications spécifiques. En se concentrant à la fois sur les secteurs commercial et militaire, nLight tire parti des progrès réalisés dans le domaine de la défense, créant ainsi un effet de ruissellement qui contribue à l'introduction de technologies de haute performance sur les marchés commerciaux.

L'une des contributions les plus importantes de nLight à l'FA , c'est le développement de la technologie « beam shaping », qui a véritablement révolutionné le secteur de la fabrication de précision.

Les lasers traditionnels utilisés dans l’ FA utilisent des profils de faisceau gaussiens, c’est-à-dire des formes de faisceau laser standard qui concentrent la chaleur en un seul point. À l’inverse, la technologie « beam shaping » de nLight, et plus particulièrement son laser AFX doté d’un profil « en anneau » ou « en beignet », permet de répartir l’énergie de manière plus homogène sur toute la surface. Cette innovation crée un bain de fusion plus large et plus stable qui minimise les projections de matière et améliore la régularité de la fabrication, ce qui est essentiel pour améliorer la qualité des pièces dans l’ FA.

Les avantages de la technologie « beam shaping » sont particulièrement intéressants pour les applications à forte exigence. Alex explique comment cette technologie permet aux systèmes d’ FA s d’atteindre une meilleure productivité en élargissant la zone de couverture effective du laser, ce qui réduit les temps de fabrication sans compromettre la qualité. En offrant un contrôle sur les formes du faisceau, le laser AFX de nLight permet aux fabricants de basculer entre des modes plus précis, axés sur les détails, et des réglages à grande vitesse et haute puissance adaptés aux pièces de plus grande taille. Cette flexibilité a rendu l’ beam shaping particulièrement précieuse dans les secteurs où la productivité et la précision sont toutes deux essentielles, tels que l’aérospatiale et la défense.

Beam shaping ouvre de nouvelles perspectives pour l'FA , notamment dans le domaine des constructions de grand format et complexes. Comme le souligne Alex, les innovations de nLight offrent un équilibre entre rapidité et qualité qui élargit le champ d'application de FA, permettant ainsi aux industries de tirer parti à la fois des méthodes traditionnelles et des techniques d'impression 3D pour mettre en place des solutions de production plus complètes.

Les défis et l'avenir de Beam Shaping et d'FA en général

Si la technologie « beam shaping » est révolutionnaire, sa mise en œuvre dans les systèmes existants pose des défis particuliers. Alex souligne que la réussite de l’adoption de cette technologie ne dépend pas seulement du matériel, mais aussi de logiciels sophistiqués capables de contrôler et d’optimiser ces profils laser avancés. Pour que « beam shaping » atteigne son plein potentiel, les plateformes « FA » doivent s’intégrer de manière transparente aux lasers AFX de nLight, ce qui nécessite une collaboration avec les équipementiers afin de garantir que les machines, les optiques et les logiciels puissent prendre en charge des niveaux de puissance plus élevés et la personnalisation du faisceau.

La formation des professionnels du secteur constitue un autre aspect essentiel du développement de la technologie « beam shaping » sur FA . La technologie « beam shaping » étant relativement récente dans le domaine de la fabrication additive, de nombreux utilisateurs ne connaissent pas encore ses avantages ni son potentiel d’application. nLight a pris des mesures proactives pour combler ce manque de connaissances, en organisant des séminaires et des forums d’utilisateurs afin de présenter aux ingénieurs et aux utilisateurs finaux de FA les capacités de beam shaping. En sensibilisant le public et en fournissant des ressources pédagogiques, nLight vise à aider les professionnels de FA à comprendre comment la technologie « beam shaping » peut stimuler la productivité, améliorer les propriétés des matériaux et ouvrir de nouvelles possibilités d’application.

Pour l’avenir, Alex se réjouit de la prochaine vague d’innovations chez nLight, notamment le lancement de son laser AFX de 2 kilowatts. Cette avancée double de fait la puissance des modèles précédents, permettant des vitesses de production encore plus rapides et une applicabilité plus large dans des secteurs à forte demande tels que l’aérospatiale et la fabrication industrielle. Avec beam shaping, cette puissance accrue se traduit par des bassins de fusion plus larges, une plus grande stabilité et des vitesses de fabrication encore améliorées, le tout sans compromettre la qualité de la pièce finale. Alex estime qu’à mesure que nLight continue de repousser les limites de la technologie laser, l’ beam shaping deviendra une fonctionnalité standard de l’ FA, ouvrant la voie à une nouvelle ère de production à haute vitesse et de haute qualité.

Pour Alex, l'avenir de l'FA e réside dans des technologies telles que beam shaping , qui apportent des améliorations concrètes en termes de productivité et de qualité des pièces. En permettant des impressions de plus grande taille, une production plus fluide et des résultats plus fiables, les avancées de nLight en matière de technologie laser ouvrent la voie à une nouvelle génération d'applications d'FA e dans de nombreux secteurs d'activité.

 

Conclusion

La participation d’Alex Kingsbury au podcast « Additive Snack » offre un aperçu fascinant de la manière dont des innovations telles que « beam shaping » redéfinissent le potentiel de la fabrication additive. Grâce à son rôle chez nLight, Alex est à l’avant-garde d’une technologie qui répond aux défis majeurs de l’ FAen matière de productivité, de qualité et de cohérence. Avec « beam shaping », les fabricants bénéficient de la flexibilité nécessaire pour produire des pièces de haute qualité plus rapidement et à plus grande échelle, ce qui s’avère particulièrement précieux dans des secteurs tels que l’aérospatiale, la défense et la fabrication industrielle.

 

Connectez-vous avec Alex Kingsbury et l'équipe d'Additive Snack