Contexte
ActOn Finishing est une entreprise basée à Coventry, spécialisée dans la finition de surface de pièces métalliques, principalement pour l’industrie automobile.
Lors d’un événement Made in the Midlands en 2018, Ricoh 3D a contacté ActOn Finishing pour savoir s’ils voulaient essayer la finition de polymères imprimés en 3D.
Bien qu’elle possède et maîtrise une gamme complète de systèmes de finition de surface, le traitement des pièces fabriquées de manière additive représentait un nouveau territoire pour l’entreprise.
Défi
Comme Ricoh imprime en 3D des pièces en polymère de formes et de tailles diverses, l’entreprise souhaitait un système vibratoire capable d’accueillir plusieurs pièces différentes tout en obtenant des surfaces lisses.
“Nous savions que la technologie était déjà utilisée dans l’industrie pour lisser les pièces imprimées en 3D fabriquées en nylon, mais nous ne voulions pas nous contenter d’accepter que la méthode établie convienne à notre matériau polypropylène”, a déclaré Richard Minifie, ingénieur AM senior, Ricoh UK Products Ltd.
Solution
Richard a ajouté : “Nous avons commencé à chercher un partenaire technique capable de réaliser des tests sur une série de technologies et de types de supports différents afin de fournir des données concluantes qui nous permettraient d’identifier le processus de lissage le plus approprié avant d’acheter la technologie”.
ActOn a montré comment sa technologie de finition vibratoire permettait de lisser des surfaces en plusieurs temps, mais non sans quelques difficultés en cours de route.
Ricoh 3D n’avait pas d’exigence spécifique en matière de valeur Ra, mais a choisi la finition et le délai préférés en fonction des exigences de ses clients.
Les pièces fournies à ActOn comprenaient des éléments de pare-chocs de véhicules, des rétroviseurs et des pièces de pulvérisateurs rotatifs, dont les surfaces de rugosité initiale variaient entre 3,6 et 13 microns.
Les composants ont d’abord été traités dans une machine centrifuge à haute énergie (CHE) pendant une heure.
L’essai a été réalisé en utilisant un média céramique hautement abrasif et un composé liquide concentré, qui agit comme un nettoyant et un polisseur. Cela a permis d’obtenir une rugosité de surface comprise entre 1 et 3 microns, mais les pièces ont été légèrement endommagées, c’est pourquoi un plastique moyennement abrasif a été utilisé à la place d’un plastique très abrasif.
Une fois de plus, des dommages ont été constatés, de sorte que l’utilisation de la CHE a été exclue et qu’ActOn s’est tourné vers ses machines de finition vibratoire.
Résultats
Utilisant le même support céramique et le même composé liquide que lors du premier essai, les composants imprimés en 3D ont été traités dans la machine Vibratory Bowl d’ActOn pendant 20 heures, pour finalement obtenir des pièces qui ne présentaient aucun dommage et dont la valeur Ra, comprise entre 0,5 et 3 microns, était satisfaisante.
Des pièces plus grandes ont ensuite été testées sur la machine de finition vibrante à auge d’ActOn, qui s’est également avérée efficace.
La tête de l’atomiseur rotatif, par exemple, a commencé à 7,2 microns et, après 4 heures dans la machine Trough, a été réduite à 5,9 microns et, après 4 heures supplémentaires, à 3,7 microns, sans aucun inconvénient visible.
Il a donc été conseillé à Ricoh 3D de ne pas dépasser 8 heures et d’utiliser un mélange de tailles du support céramique abrasif, du composé liquide concentré pour le nettoyage et le polissage, et de l’eau.
ActOn a également conseillé à Ricoh 3D d’utiliser une plaque de séparation pour séparer les grandes et les petites pièces dans deux chambres différentes.
Témoignage
L’utilisation de la machine d’ActOn Finishing a permis de réduire le coût par pièce, d’obtenir des résultats cohérents, de prévoir un retour sur investissement dans les 12 mois et d’améliorer la valeur Ra jusqu’à trois microns sur certains composants.
Ricoh a remercié pour les conseils et a été impressionné par les résultats.
“En tant qu’ingénieurs, nous aimons recueillir de nombreuses données pour prouver les processus et apprendre par l’expérimentation”, a déclaré M. Minifie.
“Au cours de ce projet de collaboration, nous avons pu partager nos connaissances avec ActOn Finishing afin d’établir rapidement un processus de lissage pour les pièces imprimées par SLS.
“Cette approche d’apprentissage en style ouvert est vraiment importante pour Ricoh, car les connaissances développées apportent de la valeur aux deux parties, ce qui augmente les chances de futurs projets de collaboration.”