MTU Aero Engines, Airbus, Mercedes-Benz, Fraunhofer ILT, KUKA et d’autres encore unissent leurs forces pour développer une cellule de fabrication additive hybride efficace pour la production de grands composants métalliques.
Baptisé ProLMD, le projet de recherche collaborative financé par le ministère fédéral allemand de l’éducation et de la recherche (BMBF) et a été lancé il y a quatre ans.
Processus de fabrication hybride
Ce procédé de fabrication hybride consiste à combiner des méthodes de production conventionnelles, le dépôt de matériau par laser (LMD) et la robotique dans une cellule modulaire qui serait facilement intégrable dans les chaînes de processus existantes.
Jan Bremer, un scientifique de l’Institut Fraunhofer pour la technologie laser, déclare : « L’objectif était de développer une technologie système économique et robuste pour le procédé LMD, basée sur un robot à bras articulé, et de l’intégrer dans une chaîne de processus pour la fabrication hybride. Nous avançons dans la chaîne de processus pour la fabrication additive hybride à l’aide d’un robot et nous faisons des recherches sur les différentes technologies nécessaires à cette fin. Le spectre de contenu couvre tout, des têtes de traitement, des systèmes de robot et de gaz de protection aux procédés de soudage, à l’assurance qualité et aux logiciels ».
Selon les partenaires, le processus serait très flexible puisqu’ils utilisent à la fois du fil et de la poudre de métal comme matière première pour permettre d’autres applications.
Jusqu’à présent, nous savons déjà que Fraunhofer ILT a également développé une optique de traitement qui peut produire un faisceau en anneau pour le dépôt de matériaux par laser coaxial avec une distribution d’intensité uniforme. Cependant, des taux de dépôt de l’ordre de 1 à 2 kg/h à haute résolution géométrique seront développés dans le cadre du projet ProLMD.
MTU Aero Engines s’est appuyé sur la technologie de dépôt de matériau par laser pour ajouter des éléments fonctionnels aux composants de moteurs fabriqués traditionnellement, tandis qu’Airbus a renforcé certains de ses composants en utilisant des nervures 3D. Mercedes-Benz, d’autre part, a adapté un outil de presse sur sa chaîne de production de carrosserie pour y inclure une tête d’outil LMD. Rajoutée par KUKA, la cellule qui sera intégrée dans les processus existants est un bras robotique multi-axes avec une tête d’outil LMD.
Selon M. Bremer, « ces exemples montrent ce que nous entendons par fabrication hybride. Il s’agit de la combinaison flexible des avantages de différents procédés de fabrication, car elle combine tout procédé de fabrication conventionnel avec le LMD pour former une chaîne de processus continue ».
« Dans l’installation d’essai, nous pouvons utiliser jusqu’à huit axes pour accéder de tous côtés à un composant de complexité presque quelconque. La technologie des machines peut être mise en œuvre à un coût étonnamment bas au moyen de robots », poursuit le scientifique.
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