La conception des échangeurs de chaleur n’a pas vraiment changé depuis des décennies – jusqu’à ce que la fabrication additive entre en jeu. La fabrication additive s’accompagne d’une liberté de conception qui peut être passionnante et… intimidante. Au début, on peut s’enthousiasmer pour la capacité à produire des formes complexes, puis se demander si elle passera le test de « qualification et certification ».
Comme indiqué dans ce dossier sur la « Qualification et certification : Leurs différences et les prochains défis de la fabrication additive« , ce qui rend une application basée sur la fabrication additive viable pour une industrie donnée, c’est un processus pivot de qualification et de certification de bout en bout. Pour mener à bien ce processus, plusieurs cadres peuvent être nécessaires, et ils varient parfois d’un fabricant à l’autre.
Quelles sont donc les procédures qui pourraient être explorées pour qualifier et certifier les échangeurs de chaleur fabriqués de manière additive ?
La qualification et la certification sont très différentes – Si vous avez le moindre doute sur leurs différences, je vous suggère fortement de lire l’article lié ci-dessus (et ici) sur la « Qualification & la Certification ».
En ce qui concerne les échangeurs de chaleur, leur fabrication peut soulever des défis atypiques en raison du fait que – par exemple – un seul défaut ou trou d’épingle dans une structure à paroi mince et étanche aux gaz peut influencer la fonctionnalité du dispositif conçu et affecter sa capacité à bien fonctionner. Sans compter que les exigences en matière de certification des pièces sont dictées par des normes industrielles spécifiques qui existent déjà.
À l’heure actuelle, la connaissance de la qualification sur la FA dépend beaucoup de l’expérience holistique, d’où les diverses approches explorées par les OEMs.
Cependant, nous devons reconnaître que la qualification des pièces fait intervenir de nombreuses variables allant de l’imprimante 3D industrielle elle-même et de ses réglages, de la conception et du matériau utilisé, à l’opérateur qui produit la pièce. L’un des processus les plus compliqués ici est probablement de qualifier les exigences d’impression. Rappelez-vous, c’est ce que le fabricant d’échangeurs de chaleur imprimés en 3D Conflux Technology a déclaré à 3D ADEPT Media dans l’édition de juillet-août de 3D ADEPT Mag (pp 21). En effet, le dépôt réussi du fichier 3D de données de la pièce permet d’assurer la cohérence de la fabrication de la pièce.
En outre, une pièce est considérée comme qualifiée lorsque le fichier de données est créé par un concepteur de pièces qualifié et que la pièce est définie par les réglages et les paramètres. Cela garantit que l’ingénieur/opérateur qui imprimera la pièce en 3D à partir de la bibliothèque en ligne obtiendra la même qualité de pièce.
La certification de la pièce, quant à elle, repose souvent sur l’inspection et l’utilisation d’une technique d’essai non destructif (END) telle que la radiographie, afin de s’assurer que les composants internes nécessaires sont en bon état et qu’il n’y a pas d’erreur. Cependant, une chose qui est souvent sous-estimée ici est souvent l’objectif de fabrication. Il est crucial de déterminer si le composant fabriqué de manière additive est destiné à être un remplacement permanent, un remplacement temporaire ou un nouveau prototype ou une pièce modifiée. Les différentes catégories de pièces nécessitent des niveaux d’évaluation différents. Certaines pièces nécessitent plus d’évaluation que d’autres, d’où la nécessité de mettre en place un système.
Une chose que je retiendrai encore de Conflux Technology, c’est leur utilisation du scanner comme outil de validation essentiel. Ceux qui ont l’habitude de fabriquer des échangeurs de chaleur à l’aide de procédés de fabrication traditionnels sont peut-être habitués à ces outils. Selon Conflux, il est coûteux, produit une grande quantité de données au niveau du post-traitement – dont l’analyse prend du temps – mais il reste essentiel pour informer et accélérer leurs cycles de développement tout en donnant l’assurance que les pièces sont exemptes de poudre et de défauts critiques.
Après ce que ZEISS a partagé avec 3D ADEPT Media sur le thème « Contrôle de l’assurance qualité – Métrologie et inspection pour la fabrication additive« , on peut aussi penser que les techniques à rayons X et les technologies d’imagerie thermique pourraient fournir des informations précieuses pour la détection de structures internes ou de vides potentiels à l’intérieur des pièces imprimées en 3D.
Le principal défi pour les OEMs à l’heure actuelle est probablement de fournir une assurance et une confiance dans ce processus de qualification et de certification. Pour les ingénieurs qui travaillent avec 3D ADEPT Media, il s’agit parfois de s’assurer que toutes les parties concernées comprennent que la nature et la position des défauts sont plus importantes que d’essayer de les éliminer tous. Pour d’autres, cela peut changer leur vie d’inclure dans le flux de production une gamme de programmes solides tels que la tomographie assistée par ordinateur, la surveillance des processus, les tests de performance, de durabilité et de fatigue.
Nous espérons mettre à jour cet article régulièrement en fonction de l’expérience des fabricants de pièces.
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