Poursuivre les possibilités de construction sans support avec Smart Fusion

20 septembre 2023 | Temps de lecture : 5 min

La construction sans support pour la fabrication additive métallique n'est pas encore courante, mais elle s'est avérée réalisable. Le contrôle révolutionnaire du processus en temps réel d'EOS Smart Fusion jouera un rôle majeur dans la réalisation de la vision des ingénieurs d'une impression 3D métallique à support minimal ou sans support.

Alors que les experts d'EOS travaillent sur plusieurs projets sans support, la perspective soulève des inquiétudes chez certains acteurs de la fabrication additive métallique (FA). Les aspects d'une construction auxquels les supports sont associés - notamment l'orientation de la pièce, la conception, le transfert de chaleur et le revêtement - ont tous une grande influence sur la réussite ou l'échec de la construction. L'idée d'abandonner une approche historiquement efficace suscite des réserves compréhensibles. Avec l'aide de Smart FusionL'un des points forts de la nouvelle formule d'abonnement à EOS Smart Monitoring le niveau de contrôle en temps réel, couche par couche, que vous avez sur le processus de construction peut atténuer ou éliminer certains des risques les plus importants que les supports traitent traditionnellement. L'exploitation de cette technologie est bénéfique d'un point de vue pratique - grâce à la réduction du risque de surchauffe, à l'augmentation du taux de réussite de l'assemblage et à l'utilisation de peu ou pas de supports - et offre également une liberté sans précédent aux concepteurs du site FA .

Dans ce blog, nous explorerons la genèse du concept sans support, nous examinerons en détail la manière unique dont Smart Fusion aide les ingénieurs à se rapprocher de ce concept et nous examinerons certaines implications futures de ces avancées dans le domaine des métaux FA.

Les limites des aides

Jusqu'à récemment, les supports étaient considérés comme une réalité incontournable de la fabrication additive métallique. Ils sont assemblés pendant le processus de fabrication avec la même poudre que la pièce fabriquée et placés stratégiquement selon les besoins. Les supports sont ensuite retirés lors du post-traitement.

Les pièces orientées avec des structures complexes, dont une grande partie de la surface ne touche pas la plaque de construction de l'imprimante 3D, nécessitent des supports pour garantir l'intégrité de l'assemblage. Il en va de même pour les conceptions comportant des canaux, des trous ou des surplombs de plus de 45 degrés (ou tout autre angle aigu similaire). Mais les perturbations dues à des niveaux de puissance laser excessifs, aux contraintes thermiques et à l'endommagement des lames de recouvreur sont généralement les motivations les plus pressantes de l'utilisation de supports. Les supports présentent des inconvénients notables - augmentation de la durée totale d'impression, utilisation de matériaux supplémentaires, longueur du post-traitement et du nettoyage - mais ce n'est qu'au cours des dernières années que les experts de la fabrication additive ont commencé à travailler sérieusement sur d'autres méthodes.

L'émergence du concept "sans support

Les facteurs ajustés pour réduire (et, si possible, éliminer) le besoin de supports varient. La conception peut jouer un rôle - par exemple, en traçant les spécifications des parois ou des arcs d'une pièce de manière à ce qu'ils soient autoportants. L'optimisation des processus et des paramètres est encore plus importante : La puissance du laser est essentielle, mais de nombreux autres paramètres peuvent également être ajustés pour faciliter la construction sans support, y compris, mais sans s'y limiter, la vitesse de balayage, le modèle de balayage, les ajustements des dimensions de la peau descendante (la surface de la pièce orientée vers le bas) et les techniques de revêtement.

Insights From EXPOSURE OT = Fuel for Smart Fusion

Smart Fusion a une relation essentielle avec la plateforme EOSTATE EXPOSURE OT . (D'où leur association dans le plan d'abonnement EOS Smart Monitoring ). 

EOSTATE EXPOSURE OT combine un matériel de tomographie optique à infrarouge proche et un logiciel d'analyse complexe. La caméra enregistre en direct et en temps réel les images OT des travaux de construction, et les algorithmes avancés du logiciel détectent les points chauds, les points froids ou toute autre anomalie de répartition de la chaleur, ainsi que les défauts existants ou potentiels auxquels ils pourraient conduire. Armé de ces données OT et des paramètres du contrôleur dans le logiciel, Smart Fusion peut appliquer le facteur de correction laser (LCF) approprié et assurer la production en toute sécurité de pièces métalliques conformes à leurs spécifications.

L'avenir du métal FA avec zéro (ou peu) de support(s)

La construction sans support étant encore une méthode naissante, ce n'est pas un processus dans lequel n'importe quel utilisateur de la fabrication additive métallique peut s'engager. Dans l'immédiat, l'expression "sans support" pourrait signifier plus souvent très peu de supports que zéro. En outre, il y aura des applications pour lesquelles la méthode ne sera pas idéale, comme celles qui nécessitent des géométries de pièces particulièrement complexes ou des pièces de grande taille.

Mais, à long terme, EOS pense que la valeur de la construction sans support l'emportera sur ses limites et que notre dévouement nous conduira vers des technologies et des processus qui aideront à atténuer ces défauts. Les avantages potentiels sont tout simplement trop importants pour être ignorés : Outre les économies à long terme (en particulier le coût par pièce), l'amélioration de la productivité et une qualité plus constante des pièces, la construction sans support permettra de réduire la consommation de matériaux, contribuant ainsi de manière positive à la fabrication responsable et aux objectifs de durabilité.

Examinez cette étude de cas pour découvrir comment les experts d'EOS ont éliminé le besoin de supports internes d'une conception complexe de roue à aubes, en ne nécessitant que quelques supports externes. Pour en savoir plus sur Smart Fusion, le plan Smart Monitoring, les systèmes métalliques EOS, les logiciels, les matériaux et plus encore, contactez-nous dès aujourd'hui.