Les fournisseurs d’équipements cherchent assidument des solutions pour gommer les inconvénients de cette technologie de production innovante. Avec plus ou moins de succès, car il s’agit de maîtriser sa complexité, ses coûts et sa piètre productivité. Entre autres…

Forte affluence au salon Formnext 2019 qui a attiré, du 19 au 22 novembre, pas moins de 34 532 spécialistes (près de 25 % de plus qu’à l’édition précédente) venus au parc d’exposition de Francfort (Allemagne) pour trouver chez un des 852 exposants (30 % de plus qu’en 2018) la perle rare pour réussir la fabrication additive (FA) de leurs pièces. En dépit de ce succès, force est de constater qu’il reste encore beaucoup de pain sur la planche des constructeurs avant de pouvoir proposer une solution vraiment industrielle. Cela concerne moins la fabrication plastique, dont le passage dans l’industrie est acté depuis longtemps. Ainsi, les solutions de Stratasys font leurs preuves dans différents domaines d’application, dont la fabrication et la maintenance ferroviaire. Angel Trains, Bombardier Transport, Chiltern Railways, DB ESG, Siemens Mobility… utilisent avec profit son offre Rail Industry Solution qui met en œuvre la résine Ultem 9085 et le matériau Antero 800NA (conformes à la norme ferroviaire de l’Union européenne EN 45545-2) sur les machines 3D Fortus. Chez un grand service ferroviaire américain, le coût journalier d’une rame hors service s’élève à 18 000 euros et c’est généralement une seule pièce qui empêche les trains de circuler. De plus, la durée de vie des trains est généralement de 35 à 45 ans, ce qui rend l’approvisionnement en pièces de rechange encore plus difficile.

Les offres globales se généralisent

« En adoptant la fabrication additive, ces opérateurs ferroviaires peuvent obtenir les pièces dont ils ont besoin en un jour ou deux », constate Andreas Langfeld, président de Stratasys pour la zone EMEA. Autre spécialiste de la FA plastique, EOS a dévoilé sa nouvelle technologie Fine Detail Resolution dotée d’un laser CO de 50 W. « On peut ainsi produire des composants très délicats mais robustes avec des surfaces aux résolutions très fines et des parois de seulement 0,22 mm », constate Tim Rüttermann, vice-président senior de la division polymère d’EOS. « Cette nouvelle technologie réunit le meilleur des deux mondes : la résolution détaillée de la stéréolithographie (SLA) et la durabilité et la qualité du frittage laser sélectif (SLS). Elle ouvre la voie à la production en série des unités de filtrage, des canaux de fluides, des connecteurs et autres composants électroniques, mais également des produits de grande consommation comme les lunettes. »
Infiniment plus complexe car il faut maîtriser beaucoup plus d’éléments, la FA métallique cherche toujours la voie vers l’industrialisation. Cela semble passer par une offre globale que l’on retrouve chez les grands noms du domaine, comme 3D Systems par exemple. « Nous proposons une offre adaptée aux besoins de l’utilisateur grâce à la combinaison de nos savoir-faire dans les domaines des matériaux, des plateformes matérielles, des logiciels et des services », assure Vyomesh Joshi, PDG de 3D Systems. Le constructeur s’est associé avec GF Machining Solutions (GFMS) pour profiter de l’expérience du spécialiste suisse dans la conception des machines-outils de précision. Résultat : la naissance de deux machines de FA, DMP Flex 350 et DMP Factory 500, des véritables « bêtes » d’usinage adaptées à l’environnement de l’atelier. Le post-traitement des pièces est assuré avec la machine d’électroérosion AgieCharmilles CUT AM 500 ou le centre d’usinage à grande vitesse Mikron HSM 200U LP de GFMS. Il faut tout de même avoir les moyens pour se payer une offre complète (DMP Flex 350, logiciel et services) qui avoisine les 600 000 euros. Sans parler du prix du matériau : 50 ou 60 euros pour un kilogramme d’acier inox et 250 euros pour un kilogramme de titane. Cette démarche globale, on la retrouve également chez DMG Mori qui combine ses savoir-faire dans la FA avec l’usinage ou chez GE Additive qui s’appuie sur ses filiales Arcam et Concept Laser pour proposer des procédés complémentaires. La solution modulaire Shared Modules d’EOS est également prête à l’emploi dans la production en série et comporte des matériaux, logiciels, systèmes de gestion de la poudre, automatismes…

La fabrication additive monte dans les nuages

Disposer d’une offre polyvalente, c’est également l’objectif du constructeur français AddUp. « Nous proposons un concept unique d’usine modulaire, intégrée et transportable, développée en collaboration avec CESI et Capsa ainsi qu’un concept d’atelier automatisé de FA que l’utilisateur peut configurer en fonction de ses besoins de sécurité et de productivité », précise Frédéric Parisot, ingénieur chargé de la formation chez AddUP. Pas d’industrialisation possible sans l’apparition de logiciels de conception adaptés à la complexité de la FA. Des offres spécifiques apparaissent ainsi chez Dassault Systèmes ou Siemens Digital Industries Software. Ce dernier lance Additive Manufacturing (AM) Path Optimizer, une technologie mise au point en partenariat avec Trumpf qui résout les problèmes de surchauffe, réduit les rebuts et augmente le rendement de production. Siemens a également racheté Atlas 3D, le développeur du logiciel Sunata basé sur le cloud. Un outil qui assure une construction réussie dès la première fois pour les machines de frittage laser direct de métal (DMLS). Siemens propose également la plateforme Additive Manufacturing (AM) Network et la suite de solutions SaaS (Software as a Service). D’autres fournisseurs comme Trumpf, XJet ou Oerlikon font des pas vers l’industrialisation de la FA métallique. Ce dernier annonce un partenariat avec Hirtenberger Engineered Surfaces qui propose une solution de post-traitement facilitant l’industrialisation des pièces complexes. Des développements à suivre.