Système robotisé de retrait de supports et de post-traitement pour l’impression 3D métal

Post-traitement robotisé intelligent pour la fabrication additive métallique

La fabrication additive métallique (impression 3D) a révolutionné l’industrie manufacturière, permettant la production de composants complexes et de conception fine avec une efficacité accrue et à moindre coût. Cependant, ces pièces nécessitent inévitablement un post-traitement, ce qui engendre des coûts supplémentaires en termes de temps et de budget par unité, et peut même annuler les avantages intrinsèques de la fabrication additive. L’élimination des supports est l’étape principale et la plus critique du post-traitement en fabrication additive métallique, mais elle demeure un défi majeur.

Actuellement, les supports restent indispensables pour garantir la précision de formage lors de l’impression ; cependant, leur retrait est nécessaire pour obtenir des produits finis conformes aux exigences dimensionnelles, structurelles et de tolérance. La plupart des procédés de fabrication additive métallique reposent encore sur un retrait manuel des supports. Parallèlement, les technologies de post-traitement automatisées pour la fabrication additive métallique ont réalisé des progrès notables. Le fraisage CNC est la méthode la plus répandue ; ce procédé éprouvé est mis en œuvre dans divers contextes de production et est souvent intégré à la fabrication additive pour former des modèles de fabrication hybrides. La précision et la répétabilité des équipements CNC sont incontestables, mais leur flexibilité de conception limitée et les variations de matériaux d’un lot à l’autre restreignent leur utilisation pratique dans ce domaine.

Robots : la solution révolutionnaire

Ni l’enlèvement manuel traditionnel ni l’usinage CNC actuellement répandu ne peuvent répondre pleinement aux besoins multidimensionnels des clients de la fabrication additive métallique.ForgeciseNotre entreprise se consacre à l’exploitation de logiciels avancés et de systèmes d’IA pour fournir des solutions automatisées adaptées aux diverses conditions opérationnelles de l’industrie de la fabrication additive, notamment pour le retrait des supports et le nettoyage des marques de surface. Les robots se sont imposés comme une alternative supérieure aux méthodes conventionnelles, offrant une vitesse, une efficacité, une flexibilité, une précision d’usinage, une stabilité opérationnelle, une sécurité, une rentabilité et une efficacité énergétique inégalées. L’intégration de bras robotisés dans ce processus améliore non seulement la qualité du produit final, mais établit également un système de fabrication de bout en bout plus sûr, plus respectueux de l’environnement et plus compétitif en termes de coûts.

Logiciel : ProTCAM

Ce logiciel de base repose sur une plateforme de moteur géométrique entièrement développée en France, dotée d’algorithmes de base contrôlables indépendamment, notamment des stratégies de résolution de trajectoires pour les géométries de surface complexes. Ses principales caractéristiques sont les suivantes :

1. Alignement optimal : Ajuste automatiquement la position optimale de la pièce en fonction des données de mesure réelles, générant un système de coordonnées aligné comme référence d’usinage.
2. Compensation inverse de l’écart de position : Les pièces métalliques imprimées en 3D présentent souvent des déformations importantes. Afin de contrôler la précision de positionnement des sections transversales après usinage, le système applique une compensation de déformation inverse aux trajectoires d’outil à partir de données de mesure.
3. Traitement de surface : Alimenté par un moteur géométrique indépendant, il gère le traitement des modèles, y compris le découpage de surface (réparation des surfaces incomplètes avec des trous, des espaces ou des coutures pour restaurer la géométrie originale non découpée) et la reconstruction de surface (reconstruction de modèles de pièces à surfaces multiples en une seule surface unifiée).

Technologie matérielle propriétaire

Comme des techniciens qualifiés, Forgecise Les robots manipulent des outils variés avec précision :

1. Étalonnage de la chaîne de mouvement : Utilise la mesure optique pour calibrer automatiquement et avec une grande précision les robots à 8 axes, sans nécessiter de capteurs externes ni d’intervention manuelle.
2. Dispositif d’inspection : Utilise la mesure optique pour l’étalonnage automatique des robots à 8 axes, permettant d’atteindre une haute précision sans capteurs externes ni intervention manuelle.
3. Cadre de référence du scanner : Aligne le système de coordonnées du scanner 3D avec le système de coordonnées du robot via un étalonnage main-œil, permettant un positionnement de la pièce basé sur la numérisation et un montage flexible.
4. Point central de l’outil (TCP) : Calibre individuellement tous les outils — y compris les broches, les bandes abrasives, les ciseaux et les pinces — pour établir une chaîne de mouvement complète, du tranchant à la pièce à usiner.

Outillage adaptatif pour diverses applications

Le système prend en charge de multiples combinaisons d’effecteurs et d’outils, personnalisables pour s’adapter aux flux de travail de post-traitement spécifiques. Les configurations d’outils optimales sont sélectionnées en fonction de la série de pièces et des exigences de finition de surface, et comprennent cinq outils typiques :

① Meule abrasive non tissée (meule à lamelles)
② Papier de verre à disque perforé
③ Meule plate à trou central
④ Fraise en bout revêtue de PCD

Principaux secteurs d’application et services de personnalisation

ForgeciseLe système de post-traitement robotisé intelligent de [Nom de la société] est conçu pour les industries où les pièces métalliques fabriquées par fabrication additive exigent une précision, une fiabilité et une conformité aux normes les plus strictes :

• Aérospatiale et aviation : Finition des aubes de turbines, des injecteurs de carburant, des supports légers et des échangeurs de chaleur à canaux internes ; suppression des supports des pièces en alliage titane/aluminium tout en préservant la résistance à la fatigue et les surfaces aérodynamiques.
• Dispositifs médicaux et implants : Polissage des implants orthopédiques, des armatures dentaires et des instruments chirurgicaux pour obtenir des finitions miroir biocompatibles ; ébavurage des structures poreuses/en treillis sans endommager les éléments délicats ni introduire de contaminants.
• Automobile et sport automobile : Post-traitement de composants structurels légers, de collecteurs d’échappement et de systèmes de refroidissement sur mesure ; garantie de la précision dimensionnelle des pièces hautes performances produites en petites séries.
• Production d’énergie et d’électricité : Finition de composants de turbines à gaz, de pièces de réacteurs nucléaires et de vannes pétrolières/gazières ; manipulation d’alliages à haute température (par exemple, Inconel, cobalt-chrome) avec une intégrité de surface constante.
• Machines et outillage industriels : Ébavurage et polissage des moules, gabarits et dispositifs de refroidissement conformes ; adaptation à des géométries et matériaux variés sans réoutillage.

Forgecise offre des services de personnalisation complète pour répondre aux besoins spécifiques des clients :

• Conception d’outillage spécifique au processus : Adaptation des effecteurs terminaux, des abrasifs et des outils de coupe à la géométrie de la pièce, au matériau et aux exigences de finition de surface (par exemple, brosses souples pour les structures en treillis, roues rigides pour les surfaces d’étanchéité).
• Intégration logicielle et optimisation des flux de travail : Adaptation de ProTCAM aux écosystèmes CAO/FAO existants, intégration des données CT/CMM pour la correction en boucle fermée et développement de stratégies de trajectoire personnalisées pour les procédés de fabrication additive propriétaires.
• Cellules d’automatisation clés en main : Conception et déploiement de cellules de travail robotisées complètes avec enceintes de sécurité, extraction de poussière et inspection en cours de processus, adaptées aussi bien aux laboratoires de R&D qu’aux lignes de production à grand volume.

LeForgecise Le robot d’ébavurage pour fabrication additive est conçu pour résoudre le principal goulot d’étranglement du post-traitement de l’impression 3D métal : l’élimination efficace et précise des structures de support. Contrairement aux méthodes manuelles ou à commande numérique, ce système robotisé d’ébavurage de pièces imprimées en 3D intègre le logiciel propriétaire ProTCAM et un matériel adaptatif pour automatiser la finition des pièces imprimées en 3D, même sur des géométries complexes (polissage de structures en treillis et canaux internes inclus), sans écart dimensionnel. Il excelle dans l’élimination des supports en alliage de titane et autres matériaux de haute valeur utilisés en fabrication additive, ce qui le rend idéal pour les applications aérospatiales, médicales et automobiles. Plateforme entièrement personnalisable, Forgecise propose des solutions de post-traitement AM sur mesure qui transforment le retrait des supports, autrefois centre de coûts, en une étape rationalisée et à valeur ajoutée dans le flux de travail de la fabrication additive.

Caractéristiques principales

Haute vitesse, haute précision, haute qualité

Forgecise Imprimantes 3D métal – SLM Série

Excellente finition de surface conforme à la construction – Les pièces présentent une bonne qualité de surface sans polissage ultérieur.
Haute précision dimensionnelle – Idéal pour la production de prototypes de précision.
Fabrication directe de pièces métalliques destinées à l’utilisation finale – Élimine les étapes intermédiaires.
Structure métallurgique totalement dense (>99 % de densité) – Éliminer le besoin de post-traitement.
Temps de construction rapides – Les pièces peuvent être réalisées en fonction de leur taille et de leur complexité.
Des géométries complexes rendues possibles – Les éléments fonctionnels tels que les systèmes d’enclenchement et les charnières intégrées peuvent être imprimés directement.
Compatibilité étendue avec les matériaux – Compatible avec une large gamme de poudres métalliques.
Idéal pour la production sur mesure en petites séries – fabrication en petites séries.