« Mieux, plus rapide, moins cher. » Trois mots que tout industriel cherche à utiliser pour décrire sa production à l’échelle industrielle – quels que soient les procédés de fabrication additive qu’il utilise. Le fait est que la quête d’industrialisation semble évidente lorsqu’on utilise certaines technologies de fabrication additive, alors que d’autres ne reçoivent pas toujours le crédit qu’elles méritent. Dans le large éventail de procédés de fabrication additive qui gagnent en popularité, une conversation avec 3DCeram met en évidence les possibilités qu’offrent stéréolithographie (SLA) pour parvenir à une production à l’échelle industrielle.
Reconnue pour la fabrication d’imprimantes 3D céramiques basées sur la stéréolithographie (SLA), l’offre de 3DCéram a évolué pour accompagner les clients tout au long de la chaîne de valeur. Bien que nous ayons couvert plusieurs applications de la technologie de l’entreprise dans les secteurs de la santé, de l’aérospatiale et de l’énergie, l’impression 3D SLA ne jouit pas de la même réputation que les autres procédés de fabrication additive largement utilisés. Ce manque de compréhension de ce procédé rend difficile son envisager une industrialisation ou une production de masse – sans parler du fait que le SLA peut permettre des applications pour l’impression 3D de céramiques.
« Les fabricants à la recherche de solutions de production par impression 3D le font généralement en fonction d’un projet spécifique. », explique d’emblée l’équipe 3DCeram. ” Cela signifie que de plus en plus d’industriels envisagent la fabrication additive comme un outil de production à part entière. Mais certains sont un peu perdus face à la diversité de l’offre technologique. Admettons qu’il existe une multiplication de technologies (extrusion, FFF, DLP, Binder Jetting, Stéréolithographie, etc.) issues du secteur académique, mais cela déroute souvent les industriels. Cela rallonge leur voyage ».
Selon l’équipe 3DCeram, ALS a la réputation d’être un « processus lent « . En revanche, cette technologie « offre la possibilité d’imprimer de très grandes surfaces grâce à l’impression de haut en bas [et] est plus facilement automatisé ».
Considérations clés lors du passage à l’industrialisation
Pour ceux qui ne connaissent pas la technologie de 3DCeram, il convient de noter que dans un processus de construction descendant, les couches sont construites de bas en haut, minimisant ainsi le besoin de nombreux supports. Une fois le processus d’impression terminé, les pièces sont nettoyées, et le fait d’avoir moins de supports simplifie et accélère le processus, tout en réduisant le risque de gaspillage dû à une casse potentielle lors du retrait du support.
Au fil du temps, ce processus a été amélioré pour intégrer automatisation et intelligence artificielle (IA). Ces caractéristiques, ainsi que la capacité à produire de grandes pièces, sont devenues des considérations clés lors de la transition vers l’industrialisation.
« La technologie SLA offre des surfaces de production considérablement importantes, avec la possibilité d’ajouter des lasers et d’améliorer la vitesse d’impression », a déclaré 3DCeram. En plus de cet avantage essentiel pour les fabricants recherchant une production de masse, les systèmes de l’entreprise sont suffisamment grands pour imprimer soit de nombreuses petites pièces, soit une seule grande pièce.
De plus, l’automatisation des processus est essentielle si nous voulons toucher les fabricants, et 3DCeram propose déjà une automatisation partielle des processus. ” Nos imprimantes 3D disposent d’un système d’alimentation en formulation avec un pot sous pression. A la sortie de l’imprimante C1000 FLEXMATIC, se trouve une station de recyclage qui permet la récupération de la formulation non polymérisée, qui retourne ensuite dans le cycle de production. Les surfaces d’impression des imprimantes 3DCeram CERAMAKER offrent la possibilité d’imprimer des pièces de très grandes dimensions. Par exemple, avec la C3601 ULTIMATE dont la plateforme fait 600*600*300 mm, il y a un espace considérable pour imprimer de grands formats [pièces] et en UNE PIÈCE », ajoute l’entreprise.
Concernant l’IA, 3DCeram a récemment développé une solution pour optimiser la qualité et le temps d’impression. Baptisé CERIAil peut être déployé en plusieurs étapes.
« Pour commencer, Ensemble CERIA analyse la pièce et la TVA pour proposer des ajustements et générer des paramètres optimisés. Cela signifie qu’il croisera des quantités incroyables de données pour réaliser une analyse complète et anticiper tous les axes d’amélioration. Une fois tous les réglages effectués, CERIA génère des paramètres d’impression prêts à l’emploi pour les imprimantes CERAMAKER. L’opérateur n’a plus qu’à lancer l’impression.
Ce nouvel outil est un atout majeur pour un industriel car il répond au besoin de sécuriser son processus de production. En effet, tous les savoirs ne sont plus détenus par un salarié qui pourrait décider de quitter l’entreprise. Le risque de perturbation de la chaîne de production est alors éliminé.
Une autre contribution majeure de CERIA est le gain de temps en termes d’itérations. Nous savons que, comme dans tout processus industriel, il y a des rejets ou des échecs. L’apport du CERIA est ici considérable, puisqu’il génère des économies de temps, de matières premières et de machines.
3DCeram lancera fin 2024 un module complémentaire à son intelligence artificielle, CERIA Live. Ce module concerne le contrôle en temps réel lors de l’impression. Le CERIA analyse les 3 couches précédentes pour anticiper les événements qui pourraient survenir dans les 5 couches suivantes afin d’intervenir pour procéder aux ajustements nécessaires. L’idée est de contrôler tous les paramètres en temps réel pour optimiser le temps d’impression ».
Avec l’utilisation croissante de l’intelligence artificielle dans tous les domaines de la chaîne de fabrication, 3DCeram démontre qu’elle examine les développements actuels du marché pour aider les industries verticales à produire de manière rentable – mieux, plus rapidement et moins cher.
Barrières et applications non techniques
Si l’accent est souvent mis sur les capacités techniques, la réalité de la production révèle également le manque de connaissances dans les grandes usines, l’incertitude sur ce qu’il faut produire avec une technologie donnée ou encore la transition de la fabrication additive à petite échelle vers la fabrication additive à plus grande échelle. Ce sont également des défis clés pour l’industrialisation de la fabrication additive – des défis que 3DCeram peut contribuer à relever car, en deux décennies d’expérience dans le domaine, l’entreprise est passée du statut de fabricant de pièces détachées à celui de fabricant d’imprimantes 3D.
Elle est donc également bien placée pour démontrer les capacités de ses solutions, notamment grâce à l’IA qui permet d’analyser et de contrôler l’ensemble du processus de fabrication additive.
« Tous les fabricants de céramiques techniques bénéficieront de l’optimisation des processus de fabrication additive grâce à l’intelligence artificielle et à l’automatisation. Les fabricants peuvent enfin concevoir des pièces en fonction des propriétés qu’ils recherchent, plutôt que d’être contraints par les processus traditionnels disponibles dans leurs ateliers. Les barrières tombent et les constructeurs sont de plus en plus attentifs. Au premier plan se trouvent toutes les productions liées aux questions de souveraineté et de confidentialité. On voit que ces questions sont de plus en plus nombreuses et de plus en plus présentes », souligne 3DCeram.
Si les solutions de l’entreprise peuvent déboucher sur des applications dans secteurs des semi-conducteursde la défense et aérospatiale – pour n’en citer que quelques-uns – il est crucial de continuer à contextualiser chaque application pour tirer le meilleur parti de la technologie.
Notes de l’éditeur
Les visiteurs du salon Formnext 2024 ont pu découvrir CERIAl’assistant d’intelligence artificielle et d’impression 3D pour les céramiques techniques du 19 au 22 novembre 2024 dans le Hall 11.1 Stand D21.
Ce contenu a été créé 3DCéram. Les citations ont été modifiées pour plus de clarté.
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