Lissage de surface automatisé et homogénéisation des composants imprimés en 3D

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Lorsqu'il a commencé à proposer à ses clients des composants en plastique et en métal imprimés en 3D prêts à installer, l'atelier de transformation des métaux Klaus Stöcker a initialement utilisé des méthodes de post-traitement manuel. En raison de la demande croissante et des exigences plus strictes de l'opération de post-traitement, la société a acheté les systèmes automatisés S1 pour le dépoudrage et M1 pour le lissage de surface et l'homogénéisation d'AM Solutions.

Avec une quarantaine d'employés, la transformation des métaux Klaus Stöcker fondée en 1990, offre une large gamme de services dans le domaine de l'usinage. Cela comprend le tournage, le fraisage, l'enfonçage et l'électroérosion à fil, la rectification frontale et circulaire, l'assemblage et la mesure avec des machines à la pointe de la technologie. L'entreprise fabrique également ses propres outillages, montages, jauges et machines spéciales. Elle dessert des clients de l'industrie automobile, pharmaceutique, alimentaire et de la construction de machines. En 2016, Stöcker a commencé à proposer des pièces en plastique et en métal imprimées en 3D et a depuis installé 16 imprimantes. L'entreprise produit des composants fabriqués à partir de différents types de plastique, dont le PA 6 et le PA 12, mais aussi des matériaux renforcés avec des fibres de verre, de carbone et de Kevlar avec les méthodes d'impression FDM/FFF et SLS. Le système stéréolithographique (SLA/PJM) est principalement utilisé pour imprimer des composants optiques avec différentes caractéristiques techniques et dans différentes couleurs. La fusion laser sélective (SLM) et la fabrication additive par diffusion atomique (ADAM) sont utilisées pour fabriquer des composants métalliques à partir d'alliages d'aluminium, de différents types d'acier inoxydable et de divers aciers à outils.

Traitement de surface

Lissage chimique de composants frittés au laser

Stöcker s'est vite rendu compte qu'en tant qu'atelier de travail, il ne pouvait réussir que s'il offrait des services dans l'ensemble de la chaîne de processus, et pas seulement dans l'opération d'impression. Le responsable de la fabrication additive chez Stöcker, Arnd Meller, explique : « D'une part, cela comprend une consultation approfondie avec nos clients pour déterminer si un composant peut être fabriqué avec la fabrication additive et, si oui, quelles modifications de conception sont nécessaires, et quelle technologie d'impression et quel matériau sont les plus appropriés. D'autre part, le post-traitement est une opération importante qui nous permet de fournir des composants prêts à installer à nos clients.

Au début, l'opération de post-traitement se faisait manuellement avec des outils disponibles en interne. Par exemple, des pièces en plastique frittées au laser ont été nettoyées dans une cabine de sablage manuelle. Cependant, la demande en croissance rapide et les exigences plus strictes en matière de stabilité du processus et de cohérence de l'opération de post-traitement ne pouvaient plus être traitées avec les méthodes conventionnelles. Par conséquent, l'entreprise a commencé à chercher des solutions automatisées. Les considérations importantes étaient la qualité du produit, la sécurité de fonctionnement, le coût total de possession (TCO) et la facilité d'utilisation. Arnd Meller poursuit : « En fin de compte, ce sont les excellents conseils d'experts et la vaste expérience en matière de traitement de surface qui nous ont décidés à acheter notre équipement de post-traitement auprès d'AM Solutions - technologie de post-traitement 3D. De plus, j'ai été vraiment impressionné par la profondeur de fabrication d'AM Solutions/Rösler sur leur site d'Untermerzbach ». Au départ, le nettoyage des composants avec le système S1 était le seul sujet de discussion. Pour le raffinement de surface de ses composants imprimés en 3D, l'entreprise recherchait différentes solutions, par exemple le lissage chimique.

Cependant, lors d'une visite au Customer Experience Center de AM Solutions — technologie de post-traitement 3D, Arnd Meller a été vraiment surpris d'apprendre que le M1 Basic produit d'excellents résultats dans des temps de cycle relativement courts. Le lissage de surface et l'homogénéisation des composants en plastique, y compris des lectures de rugosité de surface inférieures, sont exigés par de nombreux clients. Avec le M1 Basic, AM Solutions peut offrir un système qui répond rapidement à ces exigences avec des résultats absolument reproductibles et avec un degré élevé de stabilité du processus. Arnd Meller conclut : « Pour de nombreux composants, la technologie de finition en masse représente une excellente alternative au lissage chimique. Le processus de lissage est nettement plus rentable, ce qui nous procure un avantage concurrentiel considérable. Il ne fait aucun doute que les connaissances spécialisées d'AM Solutions, basées sur l'expertise complète de Rösler dans les technologies de finition en masse et le développement et la production de supports adaptés, jouent également un rôle important.

Le M1 Basic est un système de finition plug-and-play compact avec des commandes de processus intégrées qui permet le meulage, le lissage et le polissage de surface de composants en plastique et en métal imprimés en 3D. Équipé d'un système intégré de nettoyage et de recyclage de l'eau de process et d'une connexion 230 volts, le M1 Basic peut être facilement intégré dans pratiquement n'importe quel environnement de production en tant qu'unité autonome. Il permet la finition de lots de pièces entiers ou de composants individuels avec des dimensions allant jusqu'à 550 x 150 x 130 mm (LXWXH) et avec différentes formes. Ce système innovant peut être facilement adapté à toutes sortes de tâches de finition. Des programmes spécifiques à une pièce peuvent être stockés dans les commandes de l'équipement. Le bol de traitement standard peut être divisé en deux chambres séparées. Cela permet la finition simultanée de différentes pièces avec différents processus de finition.

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L'utilisation de la M1 Basic dans le département AM de Stöcker s'est avérée un tel succès que l'entreprise a acheté une deuxième machine pour la finition de surface du métal.

* Doris Schulz est une journaliste indépendante de Korntal, en Allemagne.

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