La fabrication additive s’automatise

La quête permanente de productivité et d’amélioration de la qualité pousse les constructeurs à adopter des solutions robotisées. Fiables, précis et infatigables, les robots sont plébiscités dans les opérations d’impression 3D.

Les robots vont-ils transformer la fabrication additive (FA) en une véritable solution industrielle capable de rivaliser avec les machines-outils classiques ? Dotés d’intelligence, ils offrent une précision, une vitesse, une charge utile et une fiabilité accrues. Ils connaissent de nombreuses avancées logicielles qui concernent les jumeaux numériques, mais aussi la simulation et la mise en service virtuelle. Leur programmation devient un jeu d’enfant et elle peut se faire sans interrompre la production. Un des leaders mondiaux des technologies d’impression 3D industrielle des métaux et plastiques, EOS, a bien compris l’intérêt de la robotisation.

« L’utilisation des robots dans la fabrication additive réduit le gaspillage de matériaux, raccourcit les délais de production et minimise les temps d’arrêt », souligne Alexandre Faure, Team Business Manager chez EOS GmbH. « Grâce à une précision, une répétabilité et une qualité de matériaux exceptionnelles, nos solutions robotisées assurent une production à grande échelle dans divers secteurs ». Les robots de Comau, Fanuc, Kawasaki, Stäubli, Universal Robots, Kuka… font leurs preuves dans la FA grâce aux divers partenariats. Ce dernier a, par exemple, collaboré avec le fournisseur de logiciels Ai Build pour donner naissance à la famille de cellules standardisées AMCell, des systèmes d’impression 3D intégrés, conçus pour différentes applications. Exemple : la machine AMCell_Small. Equipée du robot Agilus 10 R900 de Kuka et du logiciel de fabrication additive AiSync d’Ai Build, d’une tête d’extrusion et d’une périphérie non plane, cette solution utilise l’apprentissage automatique et l’intelligence artificielle pour améliorer l’apprentissage de l’impression 3D.

Des solutions flexibles et personnalisées

Les robots Staübli sont eux aussi utilisés dans un bon nombre d’applications. Comme le positionnement de pièces de fibre (Fiber Patch Placement ou FPP).
Ce procédé de fabrication par couches comporte la déposition successive, sur un moule creux ou plein, de bandes de fibre de carbone appelées « pièces ». Chaque composant est ainsi constitué de pièces de fibres adhésives superposées. Le système SAMBA Pro, conçu par Cevotec, illustre la rentabilité et la productivité du procédé FPP. Sa chaîne de production, entièrement automatisée, est équipée de deux robots Stäubli – le robot ultrarapide FAST picker TP80 et le TX200 – et comporte, au total, dix axes robotisés qui assurent le positionnement des pièces. Une première station, dotée d’un laser ultra précis, découpe les pièces dans un ruban de fibres de carbone alimenté en continu. Ensuite, le préhenseur du robot TP80 soulève chaque pièce et, après l’avoir présentée à l’œil d’une caméra, détermine sa position et son orientation exactes et l’applique en la chauffant pour activer l’adhésif. Le robot six axes TX200 place le moule sous le TP80 avec précision et rapidité, pour qu’il soit prêt à recevoir chaque pièce.

La flexibilité des automatismes est un des atouts des installations réalisées par DPR Automatismos. Ce dernier propose des systèmes robotisés dotés de la technologie de fabrication additive métallique du constructeur espagnol Meltio. « Ce procédé de dépôt de métal par laser offre un excellent rapport qualité-prix, un grand choix de matériaux et la possibilité de créer des pièces complexes avec une grande précision », explique Carlos Morgado, spécialiste de l’impression robotique 3D métal chez DPR Automatismos.

Un atout important, surtout dans le cas des productions en petites séries et à forte mixité. On élimine ainsi l’outillage traditionnel qui représente un goulot d’étranglement coûteux et chronophage. Utilisé par l’industrie aérospatiale et celle de dispositifs médicaux, le système d’impression 3D de granulés industriels SpaceA C-Line, du constructeur chinois Yizumi, facilite la personnalisation des pièces tout en réduisant leur poids et en améliorant leur complexité. Véritables cerveaux et cœurs de toute application de la fabrication additive robotique, les systèmes de commande des installations s’améliorent. Fournisseur de commandes pour robots et machines-outils, Racontec collabore avec des constructeurs de robots comme Comau ou le spécialiste du soudage Fronius, pour la mise au point des installations robotisées de fabrication additive.

www.eos.info
www.racontec.de
www.fronius.com
www.meltio3d.com
www.dprautomatismos.com
www.ai-build.com
www.cevotec.com
www.yizumi.com