Si vous avez utilisé les mêmes méthodes de fabrication pendant des années, ou peut-être même des décennies, il peut être décourageant de se familiariser avec une technologie différente .
Mais quelle que soit la pièce ou le produit que vous fabriquez, cette année pourrait être celle où vous découvrirez comment la fabrication additive peut vous aider à rationaliser vos processus, à localiser la production, à réduire les coûts et à intégrer le développement durable dans votre fabrication. Voici nos principales raisons d’embrasser la révolution de l’impression 3D.
Perturbation de la chaîne d’approvisionnement
La fabrication additive a un impact significatif sur les chaînes d’approvisionnement , car de plus en plus d’entreprises se détournent, du moins en partie, des méthodes de fabrication traditionnelles .
L’un des grands avantages de l’AM est que les pièces peuvent être imprimées sur à la demande – produites de manière rentable et rapidement, selon les besoins, et expédiées en quelques jours plutôt qu’en quelques semaines.
L’impression 3D permet également de réduire les risques opérationnels, plutôt que de dépendre d’un seul fournisseur pour une pièce critique, et d’assurer la pérennité d’un produit car les pièces de rechange peuvent être produites facilement à partir de données numériques , plutôt que d’avoir à stocker un stock important et coûteux qui ne sera peut-être jamais utilisé. Chez Ricoh 3D, nous travaillons avec des clients tels que le Groupe SEB, qui fabrique les machines à café KRUPPS, pour nous assurer qu’ils sont en mesure de respecter leur promesse de réparation de 10 ans pour la fourniture de pièces de rechange et de remplacement.
L’AM ne se limite toutefois pas à la fabrication de prototypes et de pièces d’utilisation finale. Les gabarits et les montages sur mesure sont de plus en plus souvent conçus et créés sans outillage coûteux, ce qui permet d’améliorer considérablement l’efficacité de la chaîne de production.
Liberté de conception
L’impression 3D offre une liberté de conception qu’aucune autre technique de fabrication ne peut offrir. Cette liberté, associée au logiciel d’optimisation sophistiqué disponible avec l’AM, permet de créer des formes organiques et des géométries complexes qui auraient été impossibles auparavant. Il y a très peu de contraintes – presque tout ce qui peut être imaginé en CAO peut être imprimé.
Il s’agit d’un changement radical par rapport à la méthodologie de conception pour la fabrication (DFM) , qui a encouragé les concepteurs à éliminer les difficultés de fabrication et à minimiser les coûts. La prochaine génération d’ingénieurs pratique DfAM (Design for AM) et utilise des logiciels de conception générative en standard, ce qui contribuera à l’adoption généralisée de l’AM.
Avec la DfAM, les pièces peuvent être radicalement redessinées pour consolider les assemblages et réduire les coûts, tout en maintenant ou en améliorant les performances des pièces.
Personnalisation
Plus que jamais, le consommateur exige une approche personnalisée et la technologie AM est parfaitement positionnée pour offrir aux fabricants un moyen viable d’y parvenir. Le secteur automobile est déjà le moteur de cette tendance, avec Volkswagen qui déploie la personnalisation de masse sur 100 000 composants de véhicules par an, tels que les pommeaux de vitesse. Nos ingénieurs ont également travaillé sur des applications de personnalisation avancée telles que des prototypes de sièges de voiture haut de gamme spécialement conçus en fonction de la forme et de la physiologie du conducteur. La flexibilité de l’AM fait de le seul moyen rentable et simple de personnalisation à une échelle de masse.
Production de petits lots/faibles volumes et prototypage
L’impression 3D a longtemps été considérée comme un outil de prototypage, en raison de sa capacité à réaliser de multiples itérations de conception de manière rentable, en quelques jours plutôt qu’en quelques mois. Cela s’explique en grande partie par le fait que la technologie peut fabriquer des pièces sans nécessiter d’outillage rigide, coûteux et à long délai de livraison. La technologie est capable de fabriquer tout ce qu’on lui propose en appuyant sur un bouton. À aucun autre moment de l’histoire, cette technologie n’a été plus pertinente – avec la capacité de modifier la production du jour au lendemain, d’une manière qu’aucune autre industrie n’a pu le faire, lorsque les fournitures d’EPI ont été requises d’urgence face à l’épidémie de Covid-19.
Avec l’AM, les prix des pièces sont relativement constants, quelles que soient la complexité et la quantité ( ). Cela en fait la méthode de fabrication la plus rentable lorsqu’il s’agit de produire de faibles volumes et de réaliser des prototypes. Pour tous les projets , il y a un volume à partir duquel il devient plus rentable de fabriquer des pièces reproductibles par des méthodes traditionnelles, mais avec les développements de matériaux et les améliorations technologiques publiées chaque semaine, l’impression 3D est de plus en plus considérée comme un véritable outil de fabrication.
Environnement
L’impression 3D est la seule technologie qui n’utilise que le matériau nécessaire à la fabrication de la pièce. L’impression à la demande et le recyclage des matériaux contribuent également de plus en plus à alimenter le mouvement vers une économie circulaire . La capacité unique de l’impression 3D à consolider les pièces en un nombre réduit de composants, ou souvent en un seul composant, signifie moins d’assemblages, moins d’attaches et une voie plus simple vers le recyclage.
Mais la durabilité inhérente à l’AM va bien au-delà du processus d’impression : la suppression de la nécessité de stocker des centaines de pièces et de dépenser l’énergie, le temps et les ressources associés à l’entreposage peut avoir un impact écologique et financier significatif. En règle générale, les pièces obtenues par AM sont également produites localement et n’ont donc pas besoin d’être expédiées sur des milliers de kilomètres à travers le monde, ce qui permet de réaliser d’importanteséconomies de CO2 dans le cadre de l’effort global.
Développements matériels
Les premières imprimantes 3D étaient limitées à des matériaux prototypes avec des applications fonctionnelles limitées, mais avec l’arrivée sur le marché d’acteurs clés tels que BASF , le nombre de matériaux destinés à des applications finales ne cesse d’augmenter. Les ingénieurs ont ainsi accès à un vaste choix de matériaux : des matériaux de fabrication de qualité technique comme le polypropylène, aux polymères à haute performance comme le PEEK, de l’impression 3D de métaux aux composites . L’industrie dispose aujourd’hui d’une bonne gamme de matériaux pour répondre à toutes les applications et augmenter l’évolutivité de l’AM.
Vitesse
La capacité à fabriquer rapidement des pièces a toujours été l’un des principes de l’impression 3D. En supprimant la dépendance à l’égard des longs délais d’approvisionnement et des outils coûteux, il est désormais possible d’obtenir des pièces en quelques heures. Grâce aux bureaux de services spécialisés qui proposent une gamme de technologies et de systèmes multiples, la production peut souvent démarrer dans les plus brefs délais.
Cette rapidité condense le cycle de développement du produit et encourage un processus de conception itératif, réduisant considérablement les temps d’attente inefficaces pendant la production et libérant plus rapidement le fonds de roulement.
L’impact du délai de mise sur le marché ne peut être sous-estimé – avec 79% des nouveaux produits qui ne respectent pas la date de lancement (Enquête CGT/Sopheon), les entreprises ont une énorme opportunité d’utiliser l’impression 3D pour augmenter les ventes et la rentabilité. Pour les petites séries et le prototypage, l’impression 3D sera toujours l’option la plus rapide, sans les contraintes liées aux commandes minimales ou aux lots de production .
Accessibilité
Lorsque la technologie 3D a été introduite pour la première fois dans les années 80, elle était spécialisée et souvent considérée comme un processus de prototypage à “gros budget”. Depuis lors, nous avons assisté à l’essor de l’évolution des machines et des matériaux, ce qui a conduit à une multitude de processus différents qui rendent la technologie plus rentable. Au fur et à mesure que les entreprises diversifiaient leur offre et investissaient dans ces technologies, avec l’émergence de bureaux de services soutenant l’adoption générale , l’AM est devenue la technologie de choix pour les prototypes uniques jusqu’à la production à petite échelle.
L’impression 3D a également attiré de grands groupes d’amateurs et de fanatiques à domicile comme aucune autre technologie ne l’a fait. Les groupes d’utilisateurs créés avec ces passionnés, tels que les 3D Hubs, ont explosé ces dernières années ; connectant les concepteurs à des individus et des entreprises offrant des services d’impression à un coût avantageux et ouvrant le marché de l’impression de bureau.
Cette technologie permet à tous les utilisateurs, même à ceux qui n’ont qu’une expérience limitée ou aucune expérience en matière de CAO, d’accéder à des fichiers sur des sites de téléchargement tels que Thingyverse, ce qui signifie que n’importe quel dessin peut être fabriqué par n’importe qui et maintenant dans une large gamme de matériaux.
Efficacité des coûts
L’impression 3D est unique dans sa capacité à offrir des prix rentables à partir d’une seule pièce jusqu’à la production de petits lots. Très souvent, le prix unique est nettement plus rentable que d’autres technologies traditionnelles telles que le moulage par injection, en raison de l’absence d’investissement dans l’outillage et de coûts de démarrage . Cela signifie que les coûts horaires de la main-d’œuvre sont considérablement réduits et que les prix des matériaux sont plus bas puisque la pièce est fabriquée à partir de zéro. Les techniques de fabrication traditionnelles deviennent plus viables à mesure que les volumes augmentent et que les coûts d’installation élevés sont justifiés par les grands volumes de production.
Vous êtes curieux de connaître le coût de l’impression 3D ? Obtenez un devis immédiat.
L’innovation
La sensibilisation croissante à la fabrication additive signifie que le marché et la demande des clients pour des formes organiques et des solutions personnalisées innovantes sont en hausse. La possibilité de repenser le processus de conception non seulement encourage l’innovation dans le produit, mais a le potentiel de perturber la façon dont les pièces et leurs chaînes d’approvisionnement sont gérées. Seules les entreprises qui s’intéressent activement à la technologie en tireront un avantage concurrentiel et répondront aux besoins de leurs clients . La rapidité de mise sur le marché, la possibilité de personnaliser et l’accessibilité à une production abordable créent des designs jamais vus auparavant et changent la dynamique de la fabrication et de l’approvisionnement – qu’il s’agisse de organes imprimés en 3D ou d’infrastructures sur Mars !