Avec un volume d’impression plus important et une fonctionnalité de chambre à vide unique, la solution DMP Flex 350 de 3D Systems a permis à MolyWorks de gagner en agilité et en efficacité. Ces améliorations dynamiques ont renforcé ses relations croissantes avec les clients commerciaux et les agences gouvernementales, y compris son engagement le plus récent avec l’armée de l’air américaine.

Pour la conception rapide ou l’itération de produits, la solution DMP Flex 350 de 3D Systems est inégalée. En disposant de cette solution de pointe dans nos installations, nous élargissons notre vision de ce qui peut être imprimé en 3D dans le cadre de nos processus.

-Chris Eonta, fondateur et dirigeant de MolyWorks

VÉRIFIER : MolyWorks améliore ses capacités de production de pièces aérospatiales dignes de l’air

MolyWorks, société californienne qui développe l’économie circulaire pour le métal, a intégré le DMP Flex 350 et 3DXpert dans son flux de production. En conséquence, MolyWorks a constaté des améliorations significatives de l’efficacité de son processus de production et des opportunités d’accroître l’étendue de ses capacités en fournissant à ses clients des pièces d’utilisation finale fabriquées de manière additive.

Le défi

Rationaliser la production et élargir le potentiel d’offre aux clients

Les équipementiers de l’aérospatiale et de la défense cherchent constamment à optimiser leurs systèmes en créant des composants de pointe qui peuvent améliorer les performances grâce à l’optimisation de la conception. Grâce à sa technologie unique de recyclage des métaux à partir des flux de déchets existants, MolyWorks a déjà produit 21 alliages pour des applications terrestres, aériennes, maritimes et spatiales.

Pour répondre aux besoins sans cesse croissants de ses clients sur le marché hautement réglementé de l’aérospatiale, MolyWorks a fait appel au groupe d’innovation des applications de 3D Systems pour étendre et affiner ses capacités internes de production d’alliages métalliques par AM.

La DMP est une technologie d’AM qui utilise de fines couches de poudre métallique fondues par des lasers puissants pour fabriquer des pièces métalliques complexes de haute qualité à partir de données de CAO 3D. La DMP offre une souplesse de conception exceptionnelle et n’est pas entravée par les limites géométriques de la fabrication traditionnelle. Avec la DMP, les coûts de fabrication des pièces dépendent beaucoup moins de leur complexité. Cela peut également contribuer à réduire les obstacles de la chaîne d’approvisionnement en abrégeant la chaîne de post-traitement.

La solution

Une production de titane affinée

Pour s’adapter à son flux de travail en tant que producteur de poudre métallique pour des pièces de qualité, MolyWorks avait besoin d’une solution d’AM capable de maintenir des niveaux d’oxygène très bas. Cela permet de maintenir la chimie des alliages dans les pièces finies.

MolyWorks a choisi la DMP Flex 350 de 3D Systems en raison de l’architecture unique de sa chambre à vide, qui peut facilement maintenir des pressions partielles d’oxygène très faibles (>25 ppm). Cette caractéristique est particulièrement importante pour les composants en alliage de titane, dont les propriétés mécaniques sont soumises à des tolérances très strictes en matière d’oxygène. Outre le maintien d’un environnement de fabrication à très faible teneur en oxygène, l’architecture de la chambre à vide réduit également la consommation d’argon et permet d’obtenir un excellent état de surface avec des caractéristiques très détaillées.

« Grâce à sa chambre à vide unique, nous sommes en mesure de réduire notre processus à cinq parties par million d’oxygène à l’intérieur de la chambre. La DMP Flex 350 se distingue des machines concurrentes par un meilleur contrôle de la chimie dans les pièces finies et des niveaux élevés de réutilisation de la poudre », explique Devin Morrow, directeur de la division AM de MolyWorks.

Flexibilité et rapidité accrues des applications

Avant de mettre en Å“uvre la solution de 3D Systems, MolyWorks était limité par un système d’impression 3D plus petit.

Avec la DMP Flex 350 de 3D Systems, MolyWorks peut faciliter la conception rapide et les itérations de produits, ainsi que la production de composants consolidés. Le module d’impression amovible (RPM) de l’imprimante 3D Systems, qui minimise les temps d’arrêt pour le nettoyage et le remplacement des matériaux, a accéléré le processus de production et de certification de MolyWorks et raccourci les cycles de développement.

« Le DMP 350 nous permet de réaliser des prototypes à plus grande échelle et beaucoup plus rapidement », explique M. Morrow. « Si nous passons à un nouvel alliage, nous ne voulons pas qu’il faille des semaines pour le remettre en service. Avec ces machines en interne, nous pouvons imprimer 9 itérations différentes de la même pièce et les faire tourner rapidement. »

De la conception à la production

La DMP est idéale pour produire des composants compacts aux formes complexes ou irrégulières, des canaux internes, des textures de surface complexes et des treillis internes.

3DXpert fonctionne sur des modèles solides, directement issus d’un processus de conception technique de routine. Il n’est pas nécessaire de traiter des fichiers STL intermédiaires et problématiques. L’impression 3D directe d’une pièce à partir d’un fichier CAO réduit considérablement le temps nécessaire pour passer du concept à la conception, puis à la fabrication de la pièce, sans perdre la fidélité des caractéristiques. La DMP Flex 350 de 3D Systems et le logiciel 3DXpert d’Oqton prennent en charge chaque étape du flux de travail de l’AM, de la conception à la modélisation, en passant par la préparation de la fabrication.

Grâce à 3DXpert, les ingénieurs de MolyWorks peuvent prendre en charge la génération de structures, la conception de treillis et la conception générative dans la même interface. Cette solution logicielle unique permet de combiner certaines de ces stratégies au sein d’une même pièce et de les enregistrer en un seul endroit, ce qui évite d’avoir recours à plusieurs logiciels.

« Le fait de pouvoir passer en toute transparence de la conception et de l’optimisation dans 3DXpert à la production avec la DMP Flex 350 nous a vraiment aidés à rationaliser notre processus », a déclaré M. Morrow.

Fabrication à plus grande échelle

Le DMP Flex 350 possède l’un des plus grands volumes de fabrication disponibles dans un système LPBF (Laser Power Bed Fusion) de taille moyenne (275 mm x 275 mm x 420 mm). Ce plus grand volume de construction, qui dépasse la taille de la plupart des systèmes concurrents, permet une flexibilité totale. Outre l’impression de grands composants, l’espace peut être utilisé pour imprimer plusieurs composants plus petits ou pour consolider des composants en assemblages unitisés plus grands et plus efficaces.

Cette capacité de production interne élargie a permis à MolyWorks de développer ses activités, notamment avec cinq agences gouvernementales américaines et des clients commerciaux clés dans chacun de ses principaux segments : soins de santé, automobile, aérospatiale, défense, pétrole et gaz et énergie.

« Avec l’unité de 3D Systems, nous sommes passés d’un ou deux composants à des constructions complètes avec 10 composants par construction », a déclaré M. Eonta. « Nous sommes très impressionnés par la qualité des composants de trains d’atterrissage que nous produisons avec cette imprimante et qui seront testés pour la navigabilité

Les résultats

Amélioration des capacités de conception, de développement et de production de produits AM en titane

• Accélération des flux de travail
  Les capacités et l’efficacité accrues ont permis de réduire les cycles de développement des produits de plusieurs semaines à quelques jours.
• Amélioration de la qualité et des performances
  L’architecture de vide intégrée réduit les niveaux d’O2 et la consommation d’argon pour produire des finitions de surface supérieures avec des détails fins sur les pièces finies.
• Gains de productivité
  Le module d’impression amovible permet d’accélérer le nettoyage et les délais d’exécution lors du changement de matériaux.
• De la conception à la production rationalisées
  La DMP intégrée et la solution logicielle unique optimisent les processus de modélisation, de simulation et de fabrication.
• Maximiser le potentiel de croissance
  Les capacités internes d’AM à plus hautvolume augmentent la capacité de développement de nouvelles activités.