Réponses à vos questions sur la fabrication additive

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Si vous avez des questions sur la fabrication additive, les experts sont là pour vous aider. De l'ASTM à l'ISO en passant par d'innombrables fabricants d'additifs, il existe une organisation qui peut répondre à votre application spécifique.

Terry Wohlers est l'un des plus grands experts de la fabrication additive. Avec son rapport Wohlers - le rapport 2023 est sorti en mars - il offre des informations sur lesquelles les acteurs de l'industrie en sont venus à dépendre.

De nouveaux développements dans la fabrication additive émergent, note-t-il. "Nous constatons un appétit pour les grandes pièces, et je pense que cela s'est vraiment accéléré au cours des 12 derniers mois."

Ils sont destinés à l'industrie aérospatiale - évidemment une source de grandes pièces - mais aussi à l'industrie du divertissement, comme le cinéma, la télévision et les parcs à thème. Et la taille du marché des grandes pièces est importante.

"L'investissement est toujours solide", déclare Wohlers, qu'il s'agisse de capital-risque, d'acquisitions ou d'agences gouvernementales. "Je ne parle pas seulement des États-Unis mais du monde entier, l'investissement est important pour de nombreux types d'entreprises." Dans l'ensemble, la croissance de l'industrie a montré une forte reprise après la pandémie, note-t-il.

Si vous avez des questions sur la technologie additive, vous n'êtes pas seul. Wohlers dit qu'il reçoit une série de questions des fabricants sur la technologie. "C'est généralement partout, mais le thème est souvent d'avoir un aperçu de l'avenir. C'est en partie parce que c'est notre métier. Nous cherchons à comprendre l'état actuel et vers où il se dirige à l'avenir."

Le rapport Wohlers 2023 comprend une nouvelle section sur le sujet. Le rapport de cette année explique comment les normes de l'industrie et la qualité globale sont des cibles mobiles. "Il y a place à l'amélioration de la qualité des fabricants de machines, même si cela varie d'une entreprise et d'une machine à l'autre."

"Pendant des années, le rapport était plus centré sur les machines. Nous avons vraiment essayé de nous tourner davantage vers des cas d'utilisation et des exemples industriels de la façon dont les entreprises mettent la technologie au travail. Nous pensons que la plupart des lecteurs se soucient de la façon dont les entreprises utilisent les machines, les matériaux et les logiciels, et ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas. C'est important, selon nous."

"Le comité ASTM F42 sur les technologies de fabrication additive a été formé en 2009. Le F42 se réunit deux fois par an, généralement au printemps et à l'automne (aux États-Unis et en dehors des États-Unis, respectivement), avec environ 150 membres participant à deux jours de réunions techniques. Le comité compte plus de 1 200 professionnels dans 38 pays et 8 sous-comités techniques. Toutes les normes élaborées par le F42 sont publiées dans l'Annual Book of ASTM Standards, Volume 10.04."

-ASTM https://www.astm.org/get-involved/technical-committees/committee-f42

Le NIST travaille également sur la recherche additive. Selon le NIST, "à mesure que le domaine mûrit, la transition de ce qui est désormais plus un art vers une science sera essentielle pour étendre son utilisation par l'industrie. Cette transition dépend des mesures et, en fin de compte, des normes. Grâce à ses missions principales de recherche en sciences de la mesure et de développement de normes, le NIST travaille avec l'industrie américaine pour diriger ces changements. "

Ces programmes comprennent : la science de la mesure du laboratoire d'ingénierie pour la fabrication additive (MSAM), le laboratoire de mesure des matériaux et le laboratoire de mesure physique.

Wohlers a noté que 49 normes de l'industrie de la fabrication additive ont été publiées à ce jour par les comités F42 et ISO/TC 261 d'ASTM International. Les deux ont travaillé ensemble pour co-développer et co-marquer certains d'entre eux, a noté Wohlers. Cela n'a pas de sens que plusieurs des mêmes personnes élaborent des normes concurrentes. Environ 70 éléments de travail liés à la fabrication additive sont actuellement en cours de développement par F42, a-t-il noté.

L'importance des normes est bien comprise, pour un éventail d'industries.

Comme le dit Ralph Resnick, directeur fondateur d'America Makes et ancien président et chef de la direction du National Center for Defense Manufacturing and Machining, sur le site de l'ASTM : « Nous devons être sûrs que tout ce qui sera produit sera cohérent, sûr et de haute qualité. Nous devons être en mesure de formaliser les règles et les façons dont nous fabriquons les choses avec la fabrication additive et c'est pourquoi les normes sont si essentielles.

Si vous souhaitez en savoir plus, visitez https://amcoe.org/standards-activities.

Bien que les normes soient importantes, il existe quelques autres façons de vous préparer à la fabrication additive.

La détermination est probablement le meilleur prédicteur du succès, dit Wohlers. « Certains empruntent la voie de la fabrication additive, puis lèvent la main : « Eh bien, nous avons essayé. » D'autres sont déterminés à le faire fonctionner."

Comme pour tout, Wohlers a noté que l'industrie de la fabrication additive est confrontée à des opportunités et à des obstacles. En termes d'opportunités, Wohlers affirme que les fabricants peuvent "améliorer les performances d'un produit en le concevant d'une nouvelle manière. Des exemples sont les pièces de moteur à réaction de GE Aerospace. Certaines des conceptions sont plus efficaces et durent plus longtemps, ce qui sont des raisons impérieuses de le faire de cette façon."

"Les nouveaux modèles commerciaux sont le résultat de l'additif", ajoute Wohlers. Un exemple est le produit de lunettes de ski sur mesure de Smith. "J'ai le produit et il me va comme un gant", dit-il. Ceci est également possible pour les lunettes personnalisées, les chaussures et autres produits personnalisés.

Des défis existent aussi. "À mon avis, le coût est proche du sommet", déclare Wohlers. "Au fur et à mesure que vous augmentez les quantités, vous êtes en concurrence avec la fabrication conventionnelle. Le coût des matériaux, des machines et un nouveau flux de travail sont des facteurs qui déterminent si vous pouvez construire une analyse de rentabilisation. La vitesse de construction influence également le coût. Si vous triplez la vitesse de la machine, c'est presque comme si vous obteniez trois machines pour le prix d'une."

Concevoir pour tirer parti de la fabrication additive est une considération que de nombreuses entreprises négligent. Un autre obstacle, en particulier dans l'aérospatiale et les soins de santé, est la qualification/certification. "Nous avons maintenant des normes industrielles, mais leur compréhension et leur adoption ne sont pas aussi solides qu'elles pourraient l'être, et nous en avons besoin de plus. D'autres industries ont des centaines de normes."

"Ce sont parmi les principaux défis", dit-il. Pourtant, malgré les défis, pour les pièces complexes produites en petit nombre, comme l'aérospatiale, les opportunités sont là.

Comme le dit le Laboratoire national d'Argonne : "La fabrication additive offre un nouveau paradigme pour la conception et la fabrication d'ingénierie en permettant une conception macro-structurelle unique des composants et une conception micro-structurelle du matériau."

Ce nouveau paradigme pourrait être la technologie que votre organisation recherche.

Pour en savoir plus sur le rapport Wohlers 2023, visitez https://wohlersassociates.com.

Autres ressources : https://www.nist.gov/additive-manufacturing | https://amcoe.org/standards-activities.

Pour en savoir plus, visitez https://www.qualitymag.com/search?q=additive+manufacturing.

Michelle Bangert est la rédactrice en chef de Quality Magazine. Elle peut être jointe à [email protected]