Périphériques pour la fabrication additive métallique
Intégrez les processus liés à l'imprimante afin de créer un flux de travail de fabrication additive métallique plus efficace et évolutif. L FA e additive métallique industrielle ne se limite pas au processus de fabrication. La préparation et la récupération de la poudre, la gestion automatisée des tâches, le dépoudrage et le post-traitement ont tous une incidence sur la productivité, la qualité des pièces, l'interaction avec l'opérateur et le coût de production.
Découvrez les technologies et les solutions qui relient ces étapes essentielles et aident les fabricants à passer de la fabrication à la pièce à une production intégrée et évolutive d’ FA s métalliques.
Manutention des poudres métalliques pour la fabrication additive
Gérer les poudres métalliques de manière sûre, efficace et cohérente
La poudre métallique passe par plusieurs étapes du processus de fabrication additive, depuis son approvisionnement et sa préparation jusqu'à son transport, sa récupération et sa réutilisation. Une stratégie efficace de manutention de la poudre permet de maintenir un flux de matière constant tout en réduisant les interventions manuelles et le contact des opérateurs avec la poudre métallique.
À mesure que la production prend de l'ampleur, la manutention automatisée et en boucle fermée des poudres permet de relier ces différentes étapes au sein d'un flux de travail plus efficace, aidant ainsi les fabricants à améliorer l'utilisation des matériaux, la productivité et l'efficacité opérationnelle.
Qu'est-ce que la manutention des poudres métalliques ?
La manipulation des poudres métalliques englobe la gestion des matériaux métalliques avant, pendant et après le processus de fabrication additive. Cela comprend le stockage et la préparation de la poudre, son transport et son tamisage, le chargement du système d’ FA , ainsi que la récupération des matériaux inutilisés après l’impression.
Avant l'impression, la poudre métallique doit être dans l'état requis et acheminée de manière continue vers le système d'FA . En fonction du matériau et de l'environnement de production, la préparation de la poudre peut inclure un tamisage ou un séchage. Après l'impression, la poudre non utilisée peut être récupérée, conditionnée et réintroduite dans le cycle de matériaux défini en vue des impressions suivantes.
À mesure que les volumes de production augmentent, les transferts manuels de poudre peuvent alourdir la charge de travail et perturber le déroulement global du processus. Les solutions semi-automatisées et entièrement automatisées de manutention de poudre permettent de relier les différentes étapes du processus et d'instaurer un flux de matière mieux contrôlé. Les systèmes en boucle fermée peuvent intégrer la récupération de la poudre, le tamisage et le chargement des machines, tout en réduisant le recours aux transferts de poudre à ciel ouvert.
Un processus de gestion des poudres métalliques bien conçu peut aider les fabricants à :
- Réduire la manipulation manuelle de la poudre et le contact avec l'opérateur
- Améliorer l'utilisation des matières premières et la récupération de la poudre
- Assurer un approvisionnement régulier en poudre traitée
- Assurer la traçabilité des supports et la standardisation des processus de travail
- Améliorer la productivité sur plusieurs systèmes d'FA s métalliques
- Développer la production grâce à des équipements modulaires et automatisés
La configuration adéquate pour la gestion des poudres dépend de facteurs tels que le matériau métallique, le volume de production, le nombre de systèmes d’ FA s et le niveau d’automatisation requis. L’intégration de la gestion des poudres dans le flux de travail de fabrication global peut aider les entreprises à établir une base plus sûre, plus efficace et évolutive pour l’impression 3D métallique industrielle.
COUP DE CŒUR
Solutions de manutention des poudres Volkmann Automation - Édition EOS
Gestion automatisée des matériaux : la solution « Volkmann Automated Powder Handling Solutions – EOS Edition » permet de transporter, de tamiser et d'acheminer des poudres métalliques vers des systèmes d'FA s de métaux EOS compatibles, dans le cadre d'un flux de travail connecté dédié à la manipulation des poudres. En fonction des exigences de production et de la configuration du système, cette solution peut prendre en charge un fonctionnement manuel, semi-automatisé ou entièrement automatisé.
Adaptez votre capacité de production
Compatibilité avec les systèmes : EOS M 400-4 et EOS M4 ONYX. La solution automatisée de gestion des poudres Volkmann – Édition EOS – est conçue pour faciliter la gestion des poudres métalliques avant et après le processus de fabrication. Ce système modulaire se compose de trois appareils – PowTReX, vHub 250 et vLoader 250 – qui relient les étapes clés de la gestion des poudres et peuvent être adaptés à mesure que les besoins de production évoluent.
- Solution complète de manutention des poudres métalliques
- Configuration du système modulaire, flexible et évolutive
- Manutention de poudre en circuit fermé pour une automatisation et une sécurité accrues
- Système intégré de transport, de tamisage et de chargement de poudres
- Séchage de la poudre en option grâce à l'intégration avec le vDryer
Pour aller plus loin :
Introduction à la manipulation des poudres métalliques dans l'impression 3D
La manipulation automatisée de la poudre permet une efficacité inégalée
Une évolutivité sans précédent grâce à la manipulation automatisée de la poudre
Automatisation et gestion des tâches dans le domaine de la fabrication additive
Intégrez les tâches de compilation individuelles dans une production évolutive de type « metal FA ».
L'industrialisation de la fabrication additive métallique ne se limite pas à l'augmentation de la vitesse d'impression. Les opérations entre chaque impression – de la configuration du système et de l'échange de tâches à la manutention des matériaux et des pièces – peuvent avoir un impact significatif sur la productivité globale.
L'automatisation et la gestion efficace des tâches contribuent à réduire les interventions manuelles et les temps morts, tout en reliant les différentes étapes de production au sein d'un flux de travail plus continu. Cela permet aux fabricants d'optimiser le taux d'utilisation des machines et de passer de systèmes de production « FA s » à des environnements de production évolutifs.
Qu'est-ce que l'automatisation et la gestion des commandes dans le secteur de la méta FA?
L'automatisation et la gestion des tâches englobent les étapes opérationnelles nécessaires à la préparation, au remplacement et au traitement des tâches de fabrication successives dans le domaine de la fabrication additive métallique. Ces activités peuvent inclure la préparation du système, l'approvisionnement en matériau, le remplacement des cadres de fabrication, le lancement de la tâche suivante, le déballage des pièces terminées et le transfert des pièces vers les étapes de production suivantes.
Bien que le processus de fabrication puisse s'exécuter automatiquement, les opérations entre deux tâches nécessitent souvent l'intervention d'un opérateur. Si un système d'FA e métallique reste inactif pendant le retrait d'une pièce finie et la préparation de la tâche suivante, une capacité de production précieuse est perdue. Les solutions d'automatisation de la gestion des tâches permettent de réduire ce temps non productif en optimisant la coordination entre la configuration du système, le changement de tâche et les opérations de déchargement.
La séparation du processus de fabrication de celle de la configuration et du déballage permet également de mener différentes activités en parallèle. Tandis qu’une tâche est en cours d’exécution dans le système de fabrication « FA », une tâche terminée peut être déballée et la tâche suivante préparée à l’extérieur de la chambre de traitement. Une fois la fabrication en cours terminée, la tâche suivante déjà préparée peut être transférée dans le système avec un délai minimal.
La gestion automatisée des commandes peut aider les fabricants à :
- Réduire les temps morts entre les tâches de compilation
- Améliorer le taux d'utilisation du système d'FA s métalliques
- Réduire au minimum les interventions manuelles lors du changement de tâche
- Traiter plus efficacement les tâches de compilation consécutives
- Assurer le soutien à la production pendant les nuits et les week-ends
- Mettre en place des processus de travail standardisés et reproductibles
- Évoluer des systèmes d’ FA s individuels vers des environnements de production connectés
Le niveau d'automatisation approprié dépend de facteurs tels que le volume de production, le parc de machines, la fréquence des commandes et la disponibilité des opérateurs. Associée à la manutention automatisée des poudres, au dépoudrage et à la gestion numérique de la production, la gestion automatisée des commandes devient un élément essentiel d'un flux de travail évolutif de bout en bout dédié à l'FA e des métaux.
COUP DE CŒUR
Grenzebach Dual Setup Station - EOS Edition
Système automatisé de changement de pièce : la station de configuration double Grenzebach – édition EOS utilise deux châssis interchangeables pour permettre le traitement automatisé de deux pièces consécutives avec une intervention minimale de l'opérateur. Pendant qu'une pièce est en cours de traitement dans la chambre de traitement, la pièce terminée peut être déchargée et la suivante préparée, ce qui aide les fabricants à optimiser le taux d'utilisation de leur système d'FA .
Optimisez l'utilisation de votre système
Compatibilité du système : EOS M 400-4 et EOS M4 ONYX. La station de configuration double Grenzebach – Édition EOS est conçue pour réduire les temps d’attente non productifs entre deux tâches de fabrication consécutives. Une fois les tâches préparées, le système automatise le changement des châssis d’impression et lance la tâche suivante avec un délai minimal.
Cela permet aux fabricants de dissocier la préparation des tâches et le déballage du processus d’impression en cours. Les tâches consécutives peuvent également être lancées en dehors des heures d’exploitation habituelles, ce qui favorise une production plus efficace la nuit et le week-end et augmente la capacité de production disponible des systèmes EOS compatibles d’ FA ation de métaux.
- Deux châssis interchangeables fonctionnant successivement au sein d'un même système
- Temps entre l'arrêt et la remise en marche du laser inférieur à 60 minutes
- Échange automatisé des tâches de compilation consécutives et lancement de la compilation suivante déjà préparée
- Intervention minimale de l'opérateur lors du changement automatique de tâche
- Utilisation accrue du système en dehors des heures d'ouverture habituelles
Pour aller plus loin :
Dépoudrage des métaux pour la fabrication additive
Éliminez l'excès de poudre métallique de manière sûre et efficace après l'impression.
Une fois l'impression terminée, la poudre métallique en excès doit être éliminée avant que la pièce puisse passer aux étapes de post-traitement suivantes. En fonction de la géométrie de la pièce et de la configuration de production, cela implique d'éliminer à la fois de grandes quantités de poudre libre et les résidus de poudre présents dans les canaux internes, les cavités et autres zones difficiles d'accès. Le processus peut donc aller de l'élimination grossière de la poudre à un dépoudrage fin automatisé, ce qui permet de réduire l'effort manuel et de préparer les pièces pour les prochaines étapes de production.
Qu'est-ce que le « dépoudrage » dans la fabrication additive métallique ?
Le dépoussiérage des pièces métalliques consiste à éliminer la poudre non fusionnée de la zone de fabrication, de la plate-forme d'impression et des pièces imprimées à l'issue du processus de fabrication additive. Il s'agit d'une étape essentielle entre l'impression et les opérations suivantes, telles que le traitement thermique, le retrait des supports, l'usinage, la finition de surface et le contrôle qualité. Le processus de dépoussiérage comprend généralement deux étapes : le dépoussiérage grossier et le dépoussiérage fin.
- Dépoudrage grossier : lors du dépoudrage grossier, de grandes quantités de poudre métallique en vrac sont éliminées du volume d'impression, de la plate-forme d'impression et des surfaces externes des pièces. La poudre récupérée peut ensuite être transférée vers le flux de travail défini pour la gestion de la poudre, en vue de sa collecte, de son tamisage, de son conditionnement et de sa réutilisation éventuelle.
- Dépoudrage fin : Le dépoudrage fin vise principalement la poudre résiduelle piégée à l'intérieur du composant. La présence de canaux internes complexes, de cavités, de structures en treillis et de passages étroits peut rendre l'élimination complète de la poudre particulièrement difficile.
Les systèmes automatisés de dépoussiérage utilisent des séquences de mouvements contrôlées, notamment des rotations et des vibrations, pour éliminer la poudre de ces zones difficiles d’accès. En fonction du matériau, de l’application et de l’équipement choisi, le processus peut se dérouler sous atmosphère inerte afin de permettre une manipulation contrôlée des poudres métalliques réactives.
Un procédé efficace de dépoudrage des métaux peut aider les fabricants à :
- Réduire le nettoyage manuel de la poudre
- Éliminer la poudre des géométries internes complexes
- Améliorer la régularité et la reproductibilité du retrait de poudre
- Favoriser une manipulation plus sûre des poudres métalliques
- Récupérer la poudre non utilisée en vue d'un traitement ultérieur
- Préparer les composants en vue du traitement ultérieur
- Développer et normaliser les processus de production d’ FA s métalliques
Le choix de la solution de dépoudrage appropriée dépend de facteurs tels que la taille, le poids, la géométrie, le matériau et le volume de production des composants. L'intégration du dépoudrage grossier et fin dans le flux de fabrication global permet d'assurer une transition plus sûre, plus efficace et évolutive entre la pièce imprimée et le composant fini.
COUP DE CŒUR
Solutions automatisées de dépoussiérage proposées par Solukon
Solution automatisée recommandée pour le dépoudrage dans la fabrication additive métallique FA: Solukon propose des solutions éprouvées et robustes pour le dépoudrage automatisé dans le cadre de la fabrication additive métallique. Forte d’une expérience positive dans un large éventail d’applications chez les clients d’EOS, Solukon est une option recommandée pour mettre en œuvre un dépoudrage sécurisé, constant et automatisé.
Les systèmes Solukon utilisent une rotation programmable et des vibrations contrôlées pour éliminer les résidus de poudre des composants complexes. Le logiciel SPR-Pathfinder® permet de développer des séquences de mouvements spécifiques à chaque pièce, garantissant ainsi un dépoudrage fiable, même pour les géométries internes complexes. Le processus se déroule dans un environnement hermétique et inerte, ce qui permet une manipulation contrôlée de la poudre métallique.
Comptant parmi les différents partenaires potentiels dans le domaine du dépoudrage, Solukon vient compléter les systèmes d'FA de métaux d'EOS en proposant des flux de travail de post-traitement évolutifs, efficaces et adaptés aux besoins de l'industrie.
Pour aller plus loin :
Post-traitement des métaux pour la fabrication additive
Transformer une pièce métallique imprimée en un composant prêt à l'emploi.
Le post-traitement constitue une étape essentielle du processus de fabrication additive métallique. Après l'impression et le dépoussiérage, des étapes supplémentaires peuvent s'avérer nécessaires pour obtenir les propriétés mécaniques, la précision dimensionnelle, la qualité de surface et l'aspect requis pour l'application finale.
En fonction du matériau, de la géométrie de la pièce et de l'application, le post-traitement peut inclure un traitement thermique, le retrait des pièces et des supports, l'usinage, le grenaillage et le polissage au tonneau. Le choix et la planification, dès les premières étapes du processus d'FA , de la combinaison adéquate de ces procédés aident les fabricants à passer efficacement d'une impression terminée à un composant fini.
Qu'est-ce que le post-traitement dans la fabrication additive métallique ?
La fabrication additive métallique ne s'achève généralement pas à la fin du processus de fabrication. Le post-traitement englobe les étapes de production nécessaires après l'impression et le dépoussiérage pour transformer une pièce fabriquée par impression 3D en un composant fonctionnel et prêt à l'emploi.
Le processus de post-traitement requis dépend de facteurs tels que le matériau métallique, la géométrie de la pièce, le procédé de fabrication, le volume de production et les exigences liées à l'application finale. Chaque pièce peut nécessiter différentes combinaisons de traitements thermiques, de séparation, de retrait des supports, d'usinage, de finition de surface et de contrôle.
- Traitement thermique
Les traitements thermiques de post-fabrication peuvent être utilisés pour éliminer les contraintes résiduelles et obtenir les propriétés requises du matériau. En fonction du matériau et de l’application, cela peut inclure un traitement de détente, un traitement de mise en solution, un vieillissement ou un pressage isostatique à chaud. Le procédé choisi doit être adapté au matériau, aux exigences du composant et aux normes de qualification applicables. - Séparation des pièces et retrait des supports
Une fois l'impression terminée, les pièces doivent être séparées de la plate-forme d'impression. Selon le matériau et la configuration de l'impression, on peut recourir à des procédés tels que le sciage, l'électroérosion à fil ou la découpe mécanique. Les structures de support sont ensuite retirées à l'aide de méthodes manuelles ou automatisées. Prendre en compte la séparation des pièceset le retrait des supports dès la conception des pièces et la préparation de l'impression peut contribuer à réduire les efforts en aval. - Usinage et finition dimensionnelle
L’usinage CNC, le perçage, le fraisage ou la rectification peuvent s’avérer nécessaires pour obtenir des tolérances serrées, des interfaces bien définies et des surfaces fonctionnelles. Il convient de tenir compte des surépaisseurs d’usinage dès la conception et la préparation de la fabrication afin de garantir la disponibilité d’une quantité suffisante de matière pour les opérations de finition requises.
de finition de surfaceLes pièces métalliques issues de la fabrication additive peuvent subir différents traitements de surface en fonction de leur fonction et de leur aspect. Des procédés tels que le sablage, le grenaillage, le meulage, le polissage et le polissage au tonneau peuvent être utilisés pour modifier la rugosité de surface, éliminer les irrégularités résiduelles ou obtenir la finition visuelle requise.- Inspection et assurance qualité
L'inspection permet de vérifier que le composant fini répond aux exigences définies en matière de dimensions, de matériaux et de finition de surface. Selon l'application, cela peut inclure des mesures dimensionnelles, une inspection de surface, des essais de matériaux et des contrôles non destructifs. La documentation des processus et la traçabilité revêtent une importance particulière pour les pièces utilisées dans les secteurs réglementés.
Une stratégie efficace de post-traitement dans le cadre de l'FA e des métaux peut aider les fabricants à :
- Obtenir les propriétés mécaniques requises
- Respecter les tolérances dimensionnelles et les exigences fonctionnelles
- Améliorer la qualité de surface et l'aspect des composants
- Réduire le travail de finition manuel
- Mettre en place des processus de production reproductibles et normalisés
- Accompagner la qualification des composants et l'assurance qualité
- Passer efficacement de la pièce imprimée à l'application finale
Les exigences en matière de post-traitement doivent être prises en compte dès les premières étapes du processus de fabrication additive. L’orientation de la pièce, la stratégie de supports, les surépaisseurs d’usinage et l’accessibilité sont autant de facteurs susceptibles d’influencer l’effort, le coût et les délais nécessaires après l’impression. L’intégration de ces considérations dans la conception et la planification de la production contribue à créer un processus de fabrication métallique par « FA » plus efficace de bout en bout.
