De la validation à la production
Materialise teste une nouvelle plateforme dédiée aux polymères

44%

Une productivité accrue

par rapport à l'ancienne machine

3 Laser

utilisation

optimise le rendement par cycle de fabrication

13 min 51 s

Temps de fabrication par pièce

réduit de 19 min 53 s

Fabriquer des pièces critiques du premier coup

Avant son lancement officiel sur le marché, Materialise a évalué la plateforme polymère EOS de nouvelle génération dans des conditions réelles de production. Une roue de torsion de câbles fabriquée pour GKN Aerospace a servi d’application de validation, mais les conclusions vont bien au-delà d’un simple composant ou d’un seul secteur d’activité. Elles démontrent comment cette nouvelle génération de systèmes peut offrir aux sous-traitants la combinaison de performances, de maîtrise des processus et de flexibilité nécessaire pour industrialiser un large éventail d’applications exigeantes. Pour Materialise, l’évaluation ne s’est pas limitée à vérifier si la machine était capable de produire une pièce conforme. L’équipe a évalué la fiabilité de ses performances, l’efficacité de ses fonctionnalités matérielles innovantes, l’efficacité avec laquelle elle exploitait la capacité de production disponible, la facilité avec laquelle les pièces finies pouvaient être post-traitées, ainsi que le degré de contrôle que les utilisateurs conservaient sur le processus.

Cette plateforme de nouvelle génération associe des conditions de processus homogènes à des jeux de paramètres validés, pouvant être entièrement personnalisés si nécessaire, ainsi qu’à des contrôles de processus étendus. Les équipes de production peuvent ainsi ajuster les indicateurs clés de performance (KPI) en matière de qualité et de productivité en fonction des exigences spécifiques d’une application, plutôt que d’être limitées à un seul objectif de processus générique. Cette approche favorise une production reproductible tout en offrant aux fabricants expérimentés la liberté d’optimiser leurs processus. Comme l’explique Giovanni Vleminckx, responsable de l’ingénierie des procédés chez Materialise : « Ce qui nous a marqués, ce n’est pas une fonctionnalité isolée, mais la performance globale du système. Il allie la productivité dont nous avons besoin à la stabilité et au contrôle des procédés nécessaires pour mettre en production des applications exigeantes. »

Materialise a opté pour une roue de torsion de câbles pour son application de validation, ce qui lui a permis d'augmenter sa productivité de 44 %.

Des performances accrues grâce à une utilisation intelligente de trois lasers

L’une des caractéristiques mises en avant par l’équipe de Materialise était l’architecture à trois lasers de la plateforme et son utilisation intelligente. L’équilibrage dynamique de la charge de travail optimise le rendement par impression en répartissant équitablement la charge d’exposition. La capacité des lasers installés se traduit par une productivité et une qualité des pièces maximales. Lors de l’évaluation réalisée par Materialise, la productivité a augmenté de 44 % par rapport à la machine précédente, tandis que le temps d’impression par pièce est passé d’environ 20 à 14 minutes. Il en résulte un rendement accru pour un encombrement de production identique, ainsi qu’une base plus solide pour s’adapter avec souplesse à l’évolution des volumes de commandes et de la diversité des applications. « Les trois lasers font une différence notable en termes de performances. Leur utilisation intelligente nous aide à atteindre un débit considérablement plus élevé tout en maintenant le niveau de qualité des pièces auquel nos clients s’attendent », explique Giovanni Vleminckx.

Pour les sous-traitants, cet aspect revêt une importance particulière, car les performances des machines doivent s'adapter à des scénarios de production variés, et non se limiter à une seule tâche de référence optimisée. L'augmentation du débit génère de la valeur ajoutée lorsqu'elle s'accompagne de la capacité à prendre en charge différentes géométries de pièces, différents volumes de production et différentes exigences des clients, sans compromettre la fiabilité du processus.

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Un meilleur contrôle, de la préparation de la construction au dépoudrage

Par ailleurs, Materialise a mis en avant le « gâteau de poudre » plus souple généré par le système avancé de réenduction à rouleaux de la plateforme. Cette technologie permet de contrôler indépendamment la rotation des rouleaux et la vitesse de réenduction, ce qui améliore la stabilité du processus tout en créant un lit de poudre plus souple. L’avantage pratique devient évident une fois l’impression terminée. Les pièces peuvent être dépoudrées plus facilement, ce qui réduit l’effort de manutention et aide les équipes de production à acheminer plus efficacement les travaux terminés vers les opérations en aval. La proposition de valeur au niveau du système associe l’amélioration du comportement de la poudre et du contrôle de la fabrication à une réduction substantielle des efforts de post-traitement. « Le gâteau de poudre plus souple constitue une amélioration très concrète pour nos opérateurs. Les pièces sont plus faciles à déballer et à dépoussiérer, ce qui rend le flux de travail global nettement plus efficace », explique Giovanni Vleminckx.

Tout aussi importante pour un fabricant sous contrat expérimenté est la possibilité d’adapter les paramètres. Des jeux de paramètres validés et entièrement ouverts, associés à des contrôles de processus étendus, permettent aux équipes de production d’ajuster avec précision l’équilibre entre la qualité des pièces et la productivité en fonction des exigences spécifiques de chaque application. « Nous apprécions la possibilité de modifier les paramètres, car différentes applications nécessitent des priorités différentes. L’accès au processus nous permet d’optimiser les performances et la qualité en fonction des besoins spécifiques de chaque commande de production », explique Giovanni Vleminckx.

Cette combinaison distingue la plateforme d’une machine conçue autour d’un scénario de production unique et fixe. Les performances offertes par les trois lasers augmentent la capacité de production, le système de réenduction à rouleaux améliore le flux de travail physique, et le contrôle ouvert des processus offre aux fabricants la flexibilité nécessaire pour appliquer ces capacités à un portefeuille d’applications plus large. Pour les fabricants sous contrat, cette flexibilité peut devenir un avantage stratégique. Les prestataires capables de combiner un débit plus élevé avec un contrôle des processus spécifique à chaque application et des opérations en aval plus efficaces sont mieux placés pour prendre en charge de nouveaux projets exigeants et les faire passer de la validation initiale à une production reproductible.

Giovanni Vleminckx, responsable de l'ingénierie des procédés, a testé de manière approfondie la plateforme de polymères EOS de nouvelle génération pour des applications exigeantes en conditions réelles de production.

«« Ce qui nous a particulièrement marqués, ce n’est pas une fonctionnalité isolée, mais la performance globale du système. Il allie la productivité dont nous avons besoin à la stabilité et au contrôle des processus indispensables pour mettre en production des applications exigeantes. »
Giovanni Vleminckx, responsable de l’ingénierie des procédés chez Materialise

Aperçu des résultats :

  • Une productivité supérieure de 44 % par rapport à la machine précédente
  • Le temps de fabrication par pièce a été réduit de 19 min 53 s à 13 min 51 s
  • L'utilisation intelligente de trois lasers, associée à un équilibrage dynamique de la charge, optimise le rendement par impression
  • La technologie avancée de revêtement par rouleaux permet d'obtenir un gâteau de poudre plus meuble, tout en améliorant la stabilité du processus et l'efficacité opérationnelle.
  • Des jeux de paramètres validés et entièrement ouverts permettent un contrôle adapté à chaque application des indicateurs clés de performance (KPI) en matière de qualité et de productivité

Brève présentation de l'entreprise Materialise

Materialise favorise le développement d’applications durables dans le domaine de l’impression 3D. Nous proposons des solutions pionnières qui permettent une fabrication industrielle flexible et une personnalisation de masse dans le secteur de la santé. Forts de plus de 30 ans d’expérience dans les technologies additives, nous proposons divers logiciels et services destinés à accompagner vos projets, à faire la différence et à vous aider à exploiter pleinement votre potentiel. Nous ouvrons la voie en fournissant des solutions de bout en bout dans de nombreux secteurs, en innovant aux côtés des entreprises pour un monde meilleur, plus sain et plus durable.

Pour plus d'informations : http://www.materialise.com