TRAMETAL N°205

FABRICATION ADDITIVE «

FABRICATION ADDITIVE « Ford a choisi les imprimantes Ultimaker pour leur fiabilité et pour leur excellent rapport qualité-prix », déclare Lars Bognar, Ingénieur de recherche de l’équipe Recherche et ingénierie avancée de Ford à Aix-la-Chapelle. « La technologie FDM offre la possibilité d’utiliser des matériaux industriels et, ainsi, de fabriquer des outils et des fixations encore plus durables » conclut-il. Ford a déployé les machines Ultimaker sur tous ses sites de production notamment en Espagne, en Italie et en Roumanie, ce qui permet aux équipes de Cologne d’envoyer les fichiers des outils à leurs collaborateurs européens afin qu’ils puissent les imprimer sur place et en faire usage dès le jour suivant. LE MODÈLE DE LA FORD FOCUS NÉCESSITE À LUI SEUL PLUS DE 50 OUTILS PERSONNALISÉS En parallèle, Ford s’appuie sur la solution logicielle Paramate de Trinckle permettant à chaque collaborateur de créer des gabarits de composants tels que des poignées sans avoir jamais manipulé d’imprimante 3D. Il lui suffit de charger les paramètres du modèle de la voiture et du composant puis le logiciel génère automatiquement les gabarits. Ces derniers sont ensuite envoyés directement vers les imprimantes Ultimaker basées dans les usines via le logiciel Ultimaker Cura afin d’être imprimés sur place. fabriquant ces composants sur place, les lignes de production n’ont plus besoin d’être mises en pause durant de longues heures, les machines sont donc plus disponibles et la productivité s’améliore. « Nous souhaitons aller beaucoup plus loin et démocratiser l’impression 3D au niveau de la production finale des véhicules en imprimant directement des pièces de rechange ou des composants du véhicule final », conclut Lars Bognar. PRODWAYS GROUP ET L’IRT JULES VERNE S’ASSOCIENT POUR RÉVOLUTIONNER LA PRODUCTION DES PIÈCES TITANE DE GRANDES DIMENSIONS POUR L’AÉRONAUTIQUE Prodways Group et l’Institut de Recherche Technologique Jules Verne ont annoncé au Bourget le lancement du projet FAHRA pour répondre à l’augmentation des cadences dans l’aéronautique. Dans le cadre du projet FAHRA (High Deposition Rate for Aeronautics), l’Institut de Recherche Technologique Jules Verne souhaite répondre à l’enjeu de l’augmentation des cadences industrielles du secteur aéronautique, en réduisant à la fois le temps et le coût d’approvisionnement des pièces par rapport aux procédés de fabrication de pièces en titane traditionnels. « Aujourd’hui, seuls les ingénieurs process qualifiés sont capables de concevoir des montages complexes, mais à l’avenir chaque collaborateur pourra utiliser ce logiciel pour créer ses propres outils, quel que soit son niveau de formation », ajoute Lars Bognar. RESULTATS Pour Ford, les résultats ont été immédiats et concluants avec, notamment, une économie d’environ 1000 euros par outil réalisée grâce à l’internalisation de la fabrication. Un gain significatif notamment quand on sait qu’un modèle comme celui de la Ford Focus, par exemple, nécessite plus de cinquante outils, gabarits et fixations. Outre les bénéfices financiers, la fabrication additive présente d’importants avantages pour le bien-être au travail. En effet, l’utilisation répétée et prolongée d’outils métalliques lourds peut impacter la santé des collaborateurs. A cet égard, les matériaux d’Ultimaker offrent une alternative solide et qualitative au métal afin de limiter la pénibilité des tâches des employés des lignes d’assemblage. Fort du succès de son projet pilote, Ford continue ainsi d’explorer les capacités de la fabrication additive. Des pièces de rechange destinées aux machines des lignes de production et imprimées en 3D sont également à l’étude par l’entreprise. En A ce titre, il fera l’acquisition d’une machine Rapid Additive Forging de Prodways afin d’optimiser le procédé de dépôt de fil robotisé basé sur la technologie pour la fabrication additive d’ébauches de composants de grandes dimensions en alliage de titane. LA MACHINE SERA INSTALLÉE AU PREMIER TRIMESTRE 2020. En réalisant ces ébauches, proches de la géométrie de la pièce finale, la technologie RAF de Prodways améliore le ratio « Buy-to-Fly » en réduisant la quantité de titane nécessaire à la réalisation de la pièce et le temps d’usinage. « Ce projet FAHRA combine tout à fait les objectifs de l’IRT Jules Verne sur la thématique de la fabrication additive, de fabrication de pièces de grandes dimensions, supérieures à un mètre et de haut taux de dépose. Dans ce cadre, de nouveaux challenges techniques ont été identifiés : d’abord métallurgiques mais aussi thermomécaniques sur le thème de la maîtrise dimensionnelle des ébauches, par exemple. » explique Serge PRIGENT, Responsable de l’Equipe de Recherche Procédés métalliques et fabrication additive, IRT Jules Verne. « Nous sommes ravis de nous associer avec l’IRT Jules Verne au sein du projet FAHRA et d’accompagner les acteurs de l’industrie de l’aéronautique depuis la conception, le redesign et la réalisation de premiers prototypes jusqu’à la phase 26 Octobre 2019 TRAMETAL #205

d’industrialisation de leurs pièces de grandes dimensions en alliage de titane. » ajoute Marc-Antoine CLABON, Directeur général de Prodways RAF LE PROJET FAHRA EN QUELQUES MOTS Partenaires : Airbus Operations, Nexteam Services, Prodways RAF, Safran, IRT Jules Verne ; Budget : 4,5 M€ ; Durée : 4 ans Objectif : Optimiser un procédé TIG (Tungsten Inert Gas) dépôt de fil robotisé pour la fabrication additive (WAAM) d’ébauches de composants de grandes dimensions en alliage de titane, basé sur la technologie Rapid Additive Forging (RAF) développée par PRODWAYS mois seulement. » Alexandre Callegher, Développeur Mécanique, Département R&D, Hager Group Dans le but de rester innovante tout en réduisant les délais et coûts de production, l’équipe R&D de Saverne cherchait à intégrer des solutions de fabrication additive à niveau industriel à ses procédés de conception et de production. Après avoir investi dans la technologie 3D PolyJet de Stratasys, l’entreprise a acquis un système de production Fortus 380mc de Stratasys, et utilise désormais la technologie FDM pour la création d’outillage de pointe. Cela inclut la production de pièces d’outillage, remplaçant le métal utilisé précédemment. FABRICATION ADDITIVE HAGER GROUP OPTIMISE SES APPLICATIONS D’OUTILLAGE ET DE PRODUCTION AVEC LA FABRICATION ADDITIVE DE STRATASYS “Nous avions besoin de créer des pièces complexes, fonctionnelles et légères de manière rapide et rentable à la fois – c’est là où la fabrication additive s’intègre parfaitement à notre pratique. C’est la raison pour laquelle nous l’avons intégrée à toutes nos opérations sur le site de Saverne. Imprimer les pièces en 3D nous a permis de réduire considérablement nos coûts de production par rapport à l’usinage en aluminium, mais aussi de réduire de 50 % leur poids. Nous avons déjà vu un retour sur investissement en 18 AVANTAGES ET VALEURS : • Hager Group a vu un retour sur investissement dans les premiers 18 mois d’utilisation du système de production Fortus 380mc de Stratasys • Des pièces d’outillage personnalisées et en faible volume imprimées en 3D sur place dans les 24 heures de la requête initiale, au lieu de deux semaines de délais à prévoir auparavant. • Une réduction du poids des pièces de plus de 50 % grâce à l’utilisation de la technologie FDM® haute performance de Stratasys par rapport à l’outillage aluminium traditionnel *L’ingéniosité au service de la vie SINUMERIK ONE Imaginez, créez, testez, validez, SINUMERIK ONE donne vie à vos idées. SIEMENS ouvre une nouvelle façon de penser les machines-outils. Venez la découvrir à l’EMO 2019, Hanovre, Stand H – Hall 9. www.siemens.com/sinumerik-one TRAMETAL #205 Octobre 2019 27