Contenu sponsorisé par HP 3D Printing

Impression 3D pour les applications robotiques : quels avantages ?

Partagez cette publication :

Visuel d'accroche
Ouverture native HP
Contenu

La robotique et la fabrication additive sont en constante évolution et leur combinaison pourrait permettre d’obtenir des résultats illimités sur la chaîne de production industrielle.

Alors que l’automatisation a eu un fort impact sur le remplacement de l’équipement au cours de la troisième révolution industrielle, pour rester compétitifs les manufacturiers doivent désormais faire évoluer leurs machines spéciales existantes en les adaptant pour la fabrication de nouveaux produits.

L’impression 3D a un rôle clé à jouer notamment une reconversion rapide des machines sur d’autres fonctions et permettre aux industriels et leurs fournisseurs d’adapter très rapidement leurs outils à moindre coût, tels que les préhenseurs de robots par exemple. Elle permet également de développer des solutions qui ne seraient pas possibles avec les méthodes de fabrication traditionnelles.

Cas d'application n°1 avec la société Seb'Automatisme

La technologie HP Multi Jet Fusion permet à Seb'Automatisme d'imprimer ses pièces plus précisément, plus rapidement et en couleur. Basée à Marnaz dans la Vallée de l’Arves, Seb’Automatisme est une entreprise spécialisée dans la fabrication de machines spéciales et modulaires, l'intégration robotique, l'impression 3D, l'outillage industriel et l'ingénierie mécanique et électrique.

Ses principaux clients opèrent dans les secteurs industriels, de l'usinage et de la plasturgie. L’entreprise a par exemple fabriqué avec une imprimante 3D couleur HP Multi Jet Fusion 580 un préhenseur de bras robotisé pour une machine de chargement et de déchargement. Trois couleurs (rouge, bleu et vert) sont utilisées pour faciliter le repérage et déterminer le passage des tuyaux. Jusqu'à présent, cette pièce ne pouvait pas être fabriquée à l'aide de la technologie 3D par filament en raison d'un faible niveau de précision et d'un manque d'étanchéité au gaz. Elle a offert également un gain de poids qui permet d’accélérer les mouvements du robot.

« Avant l'adoption de la technologie HP Multi Jet Fusion, fabriquer cette pièce dotée de cette fonctionnalité spécifique et dans cette couleur était impossible. Une seule technologie en est capable », explique Sébastien Bouilloux, PDG de Seb’Automatisme.

Image
Robot gripper printed with the HP JF 580

 

Le poids est en effet une variable critique lors de la conception des effecteurs terminaux. Plus ils sont légers moins ils sont coûteux en raison de l'investissement plus faible dans les bras du robot nécessitant ainsi moins d'espace opérationnel et d'énergie.  L’impression 3D peut en effet remplacer des pièces métalliques avec des pièces plastiques tout en optimisant leur design et topologie pour aboutir à de meilleures performances des robots en termes d'inertie et de précision dans les mouvements. La robustesse de la conception lors de la production de pinces avec impression 3D permet également de réduire le nombre de pièces, de minimiser la maintenance et d'éliminer le besoin d'étalonnage dans certains cas.

Cas d'application n°2 avec la société Continental Automotive Espagne

Il n’est pas étonnant que l’industrie automobile, l’une des premières à avoir adopté des robots dans ses chaînes de production, soit à l’avant-garde de la révolution de l’impression 3D. Jusqu’à présent, les robots étaient surtout cantonnés au châssis, les opérations finales de finition et d’assemblage étant surtout réalisées manuellement par des opérateurs humains. Prenons l’exemple de Continental Automotive qui a récemment commencé à envisager l’automatisation de ces tâches en combinant de nouveaux types de gabarits et d’installations avec des robots dotés de pinces spécialisées. Ces nouvelles pinces vont surtout servir à réduire nettement le temps mobilisé pour l’assemblage, le couplage, le calibrage et la maintenance des outils. “Avec la solution d’impression 3D HP Jet Fusion, nous avons pu simplifier le fonctionnement des princes et des outils entrant dans la phase d’assemblage final”, déclare Magi Galindo, Directeur Technique et Scientifique de IAM 3D Hub, qui compte Continental Automotive Espagne parmi ses clients.

“Nous avons pu concevoir des pièces bien moins complexes, avec une réduction de 80% du nombre de composants. Et nos pièces coûtent moins cher en étant plus robustes et fiables, en plus d’être plus simples à connecter et contrôler.

Avec la technologie d’impression 3D HP, IAM 3D Hub a pu remplacer la conception complexe du modèle de préhension précédent par de nouvelles structures organiques, ce qui a réduit leur poids de plus de 85%. Avec l'inclusion d'un nouveau mécanisme de couplage, la nouvelle conception facilite également une connexion plus rapide avec le robot, réduisant le processus et le temps d'installation de 40%.

Image
HP Jet Fusion 3D Printed Part with PA12

 

L’utilisation de l’impression 3D avec les applications robotiques a l’autre avantage de réduire considérablement le délai entre la conception des composants et la production de pièces réelles et répond notamment aux exigences de coût et de temps pour les faibles volumes, là où les techniques de production de masse telles que le moulage par injection sont moins économiques et prennent plus de temps.
La fabrication additive internalisée permet ainsi aux utilisateurs de fabriquer des pièces pendant la nuit et de les livrer le lendemain d'une commande ce qui élimine du temps et des coûts associés à leur externalisation. Comparée à l’usinage, l’impression 3D offre en plus un gain économique avec des pièces qui peuvent coûter jusqu’à 5 à 20 fois moins cher et ceci avec des volumes de production de plusieurs centaines de pièces par mois avec une seule imprimante.

Pour en savoir plus sur les bénéfices de l’impression 3D associées aux application robotiques et poser toutes vos questions, participez au webinaire HP le 9 juillet à 11H00 :

Newsletter

Ne manquez plus aucune info sur la fabrication additive