L'avantage stratégique de la
Fabrication additive pour l'outillage

27 mars 2025 | Temps de lecture : 8 min

Les fabricants sont confrontés à des défis persistants en matière d'outillage qui ont un impact direct sur l'efficacité de la production, la qualité des pièces et les résultats financiers. Les problèmes de gestion thermique créent des goulets d'étranglement dans la production. Les géométries complexes exigent des compromis en matière de conception. Enfin, les longs délais de mise en œuvre de l'outillage traditionnel retardent le lancement des produits et limitent la réactivité aux évolutions du marché. Face à l'intensification de ces défis, la fabrication additiveFA s'est imposée comme une alternative convaincante qui permet de résoudre ces problèmes fondamentaux tout en offrant de nouvelles possibilités d'optimisation des performances.

Les arguments en faveur de la fabrication additive dans l'outillage

Les méthodes traditionnelles de fabrication d'outillage ont bien servi les industries pendant des décennies, mais elles comportent des limites inhérentes. Les géométries complexes nécessitent plusieurs étapes d'usinage, les canaux de refroidissement sont limités à des conceptions linéaires et les délais de livraison peuvent s'étendre sur plusieurs mois. FA s'attaque directement à ces problèmes :

• Réduction des délais d'exécution: Alors que l'outillage conventionnel peut nécessiter de longs délais de mise en place, les outils de fabrication additive peuvent souvent être conçus, imprimés et post-traités en quelques semaines seulement. Cette réduction spectaculaire permet une réactivité plus rapide du marché et des cycles de développement de produits plus agiles.
• Des performances accrues grâce à la liberté de conception: La FA permet d'obtenir des géométries auparavant impossibles, notamment des canaux de refroidissement conformes qui suivent le contour exact de la pièce. Il en résulte un refroidissement plus uniforme, une réduction des temps de cycle (souvent de 20 à 40 %) et une amélioration de la qualité des pièces avec moins de défauts.
• Itération rentable : Apporter des modifications de conception à l'outillage traditionnel est coûteux et prend du temps. Avec FA, les modifications peuvent être mises en œuvre numériquement et un nouvel outil peut être imprimé sans les coûts élevés associés au réusinage ou à la création de nouveaux moules.

Surmonter les défis traditionnels de l'outillage

Les fabricants de toutes les industries sont confrontés à des défis communs en matière d'outillage que FA est particulièrement bien placé pour résoudre :

1. Gestion thermique: Prenons l'exemple du moulage sous haute pression (HPDC), où les blocs de grenaille sont confrontés à d'importants problèmes de fatigue thermique. Les canaux de refroidissement droits traditionnels créent souvent un refroidissement inégal, ce qui entraîne des points chauds, une défaillance prématurée de l'outil et des défauts de moulage. Avec FA, les canaux de refroidissement peuvent se conformer précisément à l'endroit où se produisent les déséquilibres thermiques, en suivant des contours complexes impossibles à usiner de manière conventionnelle. Cette approche ciblée du refroidissement prolonge considérablement la durée de vie de l'outil tout en améliorant la qualité et la régularité de la coulée.
2. Longévité de l'outil : Les zones à forte usure dans les outils ont traditionnellement créé des problèmes de maintenance et des goulots d'étranglement dans la production. La combinaison d'aciers à haute performance pour l'outillage et la liberté de conception que seule FA peut offrir permettent une durabilité et une performance exceptionnelles dans des conditions exigeantes, prolongeant ainsi la durée de vie de l'outil de manière significative.
3. Géométries complexes : Les conceptions de produits devenant de plus en plus complexes, les méthodes de fabrication traditionnelles peinent à créer des outils capables de produire efficacement ces formes complexes. La FA élimine ces contraintes, ce qui permet de créer des outils qui répondent parfaitement aux exigences des produits, sans compromis en matière de conception.

La fabrication additive au service de l'outillage

EOS propose une gamme de systèmes d'impression 3D industriels conçus pour répondre aux divers besoins des fabricants d'outillage. Nos systèmes métalliques, qui utilisent la technologie LPBF (Laser Powder Bed Fusion), offrent la précision, la répétabilité et la flexibilité des matériaux nécessaires à la création d'outils de haute performance. Que vous ayez besoin d'un système compact pour les petits outils ou d'un système grand format pour la production en grande série, EOS a une solution pour vous aider dans votre démarche de FA . Nos systèmes sont réputés pour leur qualité de fabrication robuste, leurs capacités avancées de surveillance des processus et leur architecture ouverte, ce qui permet de les optimiser pour répondre aux exigences des applications les plus complexes.

L'avantage du matériau : Acier à outils EOS

Si le choix des matériaux est toujours une question centrale, il est encore plus important dans le domaine de l'outillage, car les pièces doivent résister à l'usure et à la détérioration, souvent dans des conditions extrêmes. C'est pourquoi EOS a fortement investi dans sa gamme d'outillage, qui comprend une gamme de matériaux spécifiquement adaptés aux applications d'outillage. L'EOS ToolSteel 1.2709, qui offre des performances supérieures pour les applications d'outillage exigeantes, en est un exemple. Ce matériau est le choix préféré de nombreux fabricants de premier plan en raison de ses caractéristiques exceptionnelles :

• Caractéristiques mécaniques exceptionnelles.
• Post-traitement facile avec une excellente usinabilité.
• Traitement thermique jusqu'à 57 HRC sous vide ou sous atmosphère de gaz inerte.
• Options de finition polyvalentes, y compris l'usinage, l'érosion par étincelles, le soudage, le grenaillage, le polissage et le revêtement.
• Performances supérieures dans les applications à haute pression et à haute température.

Les leaders de l'industrie adoptent l'outillage de FA

Pour chaque nouveau processus, les décideurs doivent mettre en balance les coûts initiaux ou d'autres changements avec les avantages escomptés, tels que les économies de coûts. Bien qu'il vaille la peine d'examiner les avantages et les inconvénients de la fabrication traditionnelle et de la FA pour l'outillage, il est indéniable qu'elle est déjà pratiquée dans tous les secteurs et qu'elle donne des résultats remarquables.

Démarrer avec FA Tooling

Vous êtes prêt à découvrir comment la fabrication additive peut transformer vos opérations d'outillage ? EOS propose des ressources complètes pour vous aider à opérer la transition :

• Découvrez le filtrage des pièces, l'optimisation de la conception par l'IA, les perspectives de simulation et les stratégies de mise en œuvre lors de notre session sur l'outillage numérique.
• Contactez nos experts en matériaux pour comprendre comment EOS MaragingSteel MS1 ou d'autres matériaux peuvent répondre à vos défis spécifiques en matière d'outillage.

L'avenir de la fabrication exige plus que des améliorations progressives - il exige des solutions pratiques à des défis persistants. La FA pour l'outillage offre des avantages tangibles - des délais plus courts, des performances accrues et des avantages concurrentiels qui ont un impact direct sur l'efficacité de votre production et sur vos résultats. Découvrez comment l'outillage FA peut améliorer vos processus de fabrication - vos concurrents le font déjà.