Un exemple d’application de la machine comprend un outil aérospatial de 12 pieds de long pour un coût matériel incroyablement bas de 2 000 dollars, en moins de temps qu’il n’en a fallu pour imprimer la même pièce de manière additive.
Thermwood, fournisseur de matériel et de services d’impression 3D grand format avec des matériaux composites en granulés de polymère renforcé de fibres (FPR), introduit sur le marché un nouveau procédé de fabrication.
Baptisé « Cut Layer Additive », ce nouvel ajout à son portefeuille présenterait trois avantages clés : la capacité de produire des pièces de grand format, presque de forme nette, à un coût incroyablement bas, en utilisant une variété de matériaux qui ne peuvent pas être imprimés – en tout cas, qui ne pourraient pas être traités sur les machines LSAM du fabricant.
Il est intéressant de noter que, même s’il s’agit d’un processus additif, l’entreprise basée dans l’Indiana n’utilise pas le terme « pièces imprimées en 3D » pour désigner le produit final fabriqué sur la nouvelle machine. Selon elle, les pièces « sont similaires à de grandes pièces imprimées de manière additive » en ce sens qu’il s’agit essentiellement de structures creuses fabriquées en couches. La seule chose est que les couches sont découpées dans des feuilles épaisses plutôt qu’imprimées.
Qu’est-ce que cela signifie ?
« Pour ce faire, chaque couche est séparée en deux segments ou plus, qui peuvent ensuite être imbriqués de manière assez efficace sur des feuilles de n’importe quel matériau pouvant être usiné. Une fois découpés, les segments de couche sont reconnectés à l’aide de joints de puzzle de précision, usinés dans les extrémités des segments. Les trous d’alignement des goujons, entre les couches, assurent l’alignement, ce qui rend l’assemblage précis et facile. Dans l’ensemble, le processus de découpe et d’assemblage prend (au maximum) le même temps et la même main-d’œuvre que l’impression additive de la même pièce. Avec certains matériaux, il peut être plus rapide, parfois beaucoup plus rapide, et le coût des matériaux peut être étonnamment bas« , explique Thermwood.
Parmi la large gamme de matériaux qu’elle peut traiter, un exemple mérite d’être mentionné : la capacité de la machine à traiter un matériau poreux. La pièce est usinée à la taille et à la forme finales, puis une résine thermodurcissable pénétrante, telle que l’époxy, est ajoutée. La résine s’imprègne et durcit pour former la grande pièce composite thermodurcie. Parmi les applications possibles de la machine, citons un outil aérospatial de 12 pieds de long pour un coût de matériau incroyablement bas de 2 000 dollars, en moins de temps qu’il n’en aurait fallu pour imprimer la même pièce de manière additive.
D’autres applications comprennent des pièces en métal, à condition que le métal puisse être usiné par commande numérique. Pour le démontrer, le fabricant a fabriqué un grand accessoire de finition pour l’aérospatiale en utilisant de l’aluminium. Ses parois ne font qu’un peu plus d’un pouce d’épaisseur, ce qui signifie qu’il a utilisé moins de matériau que n’importe quelle autre méthode de fabrication.
« Même si l’idée est simple, jusqu’à présent, il était pratiquement impossible de la mettre en œuvre« , explique Thermwood. La création de programmes CNC imbriqués pour usiner des centaines de segments de couches individuels, chacun avec une multitude d’exigences d’usinage, qui doivent tous s’imbriquer avec précision, est une tâche de programmation vraiment monumentale. Et tout cela pour fabriquer une seule pièce. La programmation traditionnelle est totalement impraticable. Cela n’a aucun sens. Le coût de la programmation dépasserait toutes les économies possibles.
Et maintenant ?
La technologie additive à couche coupée pourrait faire sensation sur le marché de la FA et apporter une valeur ajoutée que les autres technologies hybrides n’ apportent pas. La question est de savoir quels seraient les facteurs clés qui pousseraient à choisir cette nouvelle machine plutôt qu’une LSAM qui a déjà démontré son potentiel.
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