Les ponts en acier de MX3D sont un spectacle inspirant à voir, mais bien que les ponts soient ce pour quoi l’entreprise néerlandaise est connue, ils ne sont pas les seuls que l’entreprise soit capable de fabriquer. La société a maintenant publié un nouveau composant de bras robotique imprimé en 3D fabriqué avec son système métal-AM qui repose sur son propre bras robotique industriel.

Fabriqué en collaboration avec la société d’automatisation industrielle ABB et la société de simulation logicielle Altair, le nouveau bras est optimisé par l’équipe Altair travaillant avec MX3D. Les algorithmes génératifs d’Altair ont été utilisés non seulement pour réduire de moitié le poids de la pièce, mais aussi pour améliorer la planification du parcours d’outil sur l’imprimante afin d’augmenter la vitesse d’impression. Le temps total d’impression était de quatre jours et les interfaces ont été réalisées sur une fraiseuse à trois axes. La pièce est maintenant installée et est utilisée sur un robot industriel.

C’est une bonne semaine pour les ponts d’impression 3D, comme nous l’avons récemment écrit à propos des ponts en polymère de DSM. MX3D fait que les imprimantes WAAM s’appuient sur des bras robotiques industriels depuis environ 2014, et nous vous tenons au courant de ses avancées, de l’utilisation de l’apprentissage automatique et des projets impliquant des jumeaux numériques pour les ponts et autres grandes structures en acier. Le couplage de l’analyse des éléments finaux (FEA) et de Digital Twin pour la production de grandes pièces imprimées en 3D est un élément clé des ponts en polymère DSM, des ponts métalliques MX3D et des ponts en béton de BAM. En fait, l’usine de ponts en béton de BAM se trouve juste au coin du laboratoire d’impression 3D de céramique d’Olivier van Herpt à Eindhoven avec ses céramiques et sa porcelaine. On a le sentiment que ce serait formidable si ces quatre entreprises se parlaient à un moment donné, étant donné qu’il y a tellement d’initiatives d’impression 3D similaires aux Pays-Bas.

Voyons-nous l’impression 3D à plus grande échelle prendre son envol? Les entreprises établissent des ponts entre le monde virtuel et le monde réel en connectant les données à des parcours d’outils, des conceptions et des pièces optimisés. Poussées par des contraintes de résolution, des difficultés à travailler avec des robots industriels (manque de mémoire, syntaxe propriétaire) et un environnement réglementaire strict, les grandes entreprises se tournent vers les logiciels pour résoudre leurs problèmes.

Nous constatons une différence remarquable entre les « maisons d’impression », qui dans l’ensemble semblent assez optimistes et cavalières dans leurs efforts pour imprimer des bâtiments – et la grande cohorte d’entreprises d’impression. Ce dernier, qui inclut le MX3D, fonctionne beaucoup plus en ligne avec les exigences réglementaires, la certification et les logiciels que le premier. Peut-être parce que vous ne pouvez pas vraiment vendre une usine départ usine, alors qu’une maison de démonstration n’a pas d’exigences légales, de sorte que les sous-constructeurs sont mis sur un chemin numérique plus difficile.

Mais grâce au contrôle des trajectoires d’outils, de la FEA, de la perte de poids et de son utilisation comme outil pour essayer de construire correctement les pièces, les entreprises ont été obligées de gérer ces choses au début de leurs phases de conception de machine et de processus. Cela les a amenés à être mieux placés pour fabriquer des pièces réelles pour le monde réel. Pendant ce temps, les «constructeurs de maisons» construisent des structures beaucoup plus grandes et plus axées sur les médias qui n’ont pas encore fait l’objet de beaucoup de réflexion sur la façon de les construire en toute sécurité.

Dans l’impression 3D pour la construction, il semble que plus tôt votre modèle commercial rencontre une résistance réglementaire, plus tôt vous concevrez la sécurité, la fiabilité et la répétabilité de votre processus. Logiquement peut-être, mais pas quelque chose jusqu’ici considéré par l’industrie en général. Cependant, on peut s’attendre à ce que la foule «go big or go home» semble être en avance au début, mais il faudra ensuite beaucoup plus de temps pour développer la gestion des processus une fois qu’ils commenceront à construire des pièces qui iront sur le marché libre et touchez à la réalité de choses aussi obscures et effrayantes, comme la loi.

Bien que les boîtiers puissent être le meilleur appât à cliquer, il existe d’innombrables autres pièces qui peuvent être construites avec des systèmes de construction de bras robotisés grâce à l’impression 3D. De manière générale, nous pouvons voir que notre marché réalise la nanoprint à l’échelle submicronique et micronique (femtoprint, nScrypt), la micro-impression à l’échelle mm à micron (3D Micro Print), l’impression 3D régulière à partir de plusieurs pièces mm à environ 50 pièces en cm (RepRap, Ultimaker), impression moyen format pour des pièces jusqu’à un mètre cube (BigRep, Builder), impression 3D grand format pour des pièces d’un mètre cube à une dizaine de mètres cubes (CEAD, BAAM) et impression macro 3D, qui sont des pièces de plus de 10 mètres cubes (maison d’impression 3D).

À chaque échelle, nous pouvons voir une chose étrange se produire. Mettre à l’échelle la précision de l’entraînement, qui génère la valeur, qui à son tour détermine la mise sur le marché et qui détermine le niveau de qualité nivelé sur la pièce. C’est super logique dans le sens où les petites choses doivent souvent être précises pour s’adapter exactement dans de petites articulations, qui à leur tour sont susceptibles de faire partie de quelque chose de complexe qui nécessite une tolérance élevée – par exemple. Une montre.

En même temps, si vous pouvez fabriquer des objets de 1 mm x 1 mm ou moins, un stent est quelque chose que vous pouvez faire et vous ne pensez pas aux pare-chocs de voiture. Sur l’ensemble des articles vendus dans la gamme 1 mm x 1 mm x 1 mm, un nombre disproportionné de ces articles ont souvent une valeur élevée en raison de leurs besoins de fabrication précis.

Ceci est encore une fois logique, mais peut aller à l’encontre de la sagesse conventionnelle selon laquelle plus de matériel équivaut à des coûts de production plus chers ou la «règle de la plupart des choses» qui dicte que les choses plus grandes sont généralement plus grandes. Dans la classe moyenne, il semble également y avoir un effet continu, où les choses que vous imprimez sont probablement de la même taille que les produits manufacturés bon marché, mais sont plus difficiles à fabriquer, les articles de plus en plus petits peuvent varier davantage en prix. Les difficultés de production dans les grandes ou petites structures déterminent également les prix et les applications. Je ne dis pas que la taille est purement déterministe, mais nous voyons des effets ici.

À l’échelle micro et nanométrique, les systèmes qualité sont rapidement adoptés par les participants en raison de leur proximité avec le secteur médical. Si le médical est la chose la plus rentable que vous puissiez faire et presque la seule chose que vous puissiez faire, vous finirez par avoir une salle blanche. Pendant ce temps, il a fallu beaucoup de temps pour que de nombreuses agences de service se tournent vers l’ISO, et les machines de bureau sont toujours vendues avec une garantie qui dure à peine entre les mains de l’opérateur UPS. Aujourd’hui, les systèmes de qualité et les certifications sont de plus en plus adoptés par les entreprises de bureau et les agences de services. À plus grande échelle, nous voyons que le moyen format commence maintenant à se pencher sur la qualité.

Beaucoup d’entre nous connaissent le dilemme de l’innovateur, selon lequel un grand volume de produit suffisamment bon remplace un passé meilleur et plus coûteux. Pourrions-nous voir dans l’impression 3D un effet similaire où des systèmes de qualité supérieure conçus pour des tailles plus petites pourraient déplacer les participants établis avec des pièces de plus grande taille? Si Prusa et Ultimaker étaient bons en précision dans la plage de 10 cm, ne serait-il pas assez facile pour eux de faire évoluer leurs systèmes à l’arrière de leur base installée existante?

Il est essentiel qu’ils n’aient pas à adapter complètement tous les systèmes, mais simplement à renforcer certains composants pour atteindre la taille suivante de machines de format moyen. S’ils sautaient dans la catégorie Cincinnati BAAM, ils devraient évidemment tout réorganiser, mais la catégorie adjacente leur serait facile à faire. Mais pour qu’ils travaillent à l’échelle micro, cela signifierait beaucoup d’ajustements à leur conception actuelle et à la fabrication de composants matériels, ainsi que de travailler de manière standard de qualité supérieure.

Ce saut serait décourageant, d’autant plus que la quantité de produits fabriqués avec la plus petite catégorie serait plus petite qu’avec la leur. En outre, ils pourraient s’attendre à vendre moins de matériel et moins de machines dans la catégorie de petite taille, mais plus de matériel et moins de machines dans la catégorie de taille plus grande. En particulier, les entreprises de biens de consommation ou des entreprises telles que les sociétés de polymères bénéficieront de plus de pièces, de vitesses d’impression plus rapides et de plus grandes tailles. La somme de ces effets peut indiquer une pression sur les entreprises pour qu’elles passent à une production à plus grande échelle tout le temps, mais ignorent les échelles plus petites.

Si nous regardons le MX3D, par exemple, nous pouvons penser à ses ponts, qu’il pourrait vendre par centaines s’il les réussissait et pouvait les certifier. Mais le MX3D peut également vendre de nombreux composants plus petits dans des volumes plus importants. Son connecteur Takenaka a par exemple Besoin de précision, mais ce composant peut se vendre par milliers. Les cadres de bicyclette doivent être équipés de composants de précision, tels que des manettes, et la précision et le volume requis pour ces composants peuvent conduire ses autres activités. Les avantages opérationnels obtenus ici pourraient être utilisés pour réaliser des marges bénéficiaires sur des composants plus importants, tels que les ponts, que seuls quelques-uns peuvent fabriquer. Cela semble d’une évidence éblouissante si l’on compare cela avec les entreprises de bicyclettes qui se tournent vers des voitures particulières, puis parfois avec des fourgonnettes et parfois avec des camions. Cette évolution semble être très similaire.

Si tel est le cas, pour le MX3D, l’avenir peut être de fabriquer de nombreuses pièces de taille moyenne pour un avenir plus grand. En néerlandais, nous avons une expression, «wie het kleine niet eert, is het grote niet weed», ce qui signifie «celui qui n’honore pas les petites choses ne mérite pas les grandes». En impression 3D, cette expression peut être très vraie.



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