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Pièces imprimées en 3D : L’évaluation par numérisation est devenue la norme

Pièces imprimées en 3D

Spécialisée dans l’impression 3D de métaux (fabrication additive), la société APWORKS GmbH, située à Taufkirchen, en Allemagne, couvre l’ensemble de la chaîne de valeur, de la conception optimisée des composants et des pièces au choix des matériaux appropriés, du prototypage à la production en série qualifiée. Les clients des secteurs de la robotique, du génie mécanique, de l’automobile, de la technologie médicale et de l’aérospatiale bénéficient de pièces intégrées et optimisées sur le plan fonctionnel, avec un poids et des délais réduits. L’impression 3D permet également de réaliser des géométries beaucoup plus complexes que ce qui était possible auparavant.

APWORKS fait partie du groupe AIRBUS et produit des pièces de fabrication additive qui sont vastement utilisées dans une large gamme d’applications fonctionnelles et critiques pour la sécurité dans les domaines de l’aéronautique, de la défense, de l’aérospatiale et du sport automobile. Pour garantir une qualité élevée des pièces métalliques imprimées en 3D, l’entreprise doit vérifier les déformations après l’impression et après le post-traitement. Ces géométries de type « bionique » ne sont pas facilement mesurables avec des appareils conventionnels.

Les exigences de qualité de ses clients ayant augmenté, et APWORKS ne disposant pas d’un moyen fiable d’évaluer la qualité des pièces fabriquées, l’entreprise a décidé d’acheter un scanner 3D. L’appareil devait être fiable, facile à utiliser et pratique pour l’équipe de contrôle de la qualité. Il devait être portable, afin de pouvoir être transporté et utilisé à différents endroits et offrir la possibilité d’inspecter la pièce sous différents angles et dans des zones difficiles d’accès.

Le HandySCAN 3D de Creaform répondait à ces exigences, en plus de se démarquer par sa vitesse de mesure et la facilité avec laquelle il est possible de fusionner les données numérisées afin de les exporter vers des fichiers .stl, comparativement à d’autres technologies sur le marché. APWORKS a mentionné que pour eux, il était également important de visualiser l’évaluation de l’entièreté de la surface en temps réel.

Le scanner HandySCAN 3D numérise une pièce. En arrière-plan, un ordinateur portable montre le scan en temps réel dans le logiciel VXelements

En termes de précision, le scanner 3D est utilisé lorsque les tolérances du profil, qu’APWORKS calcule et recommande, répondent aux exigences des clients. En fonction de la taille de la pièce (plus elle est longue, plus elle se déforme), ils établissent ou recommandent des tolérances pour leurs clients, qui tiennent compte de la pièce elle-même et du scanner. S’il existe des exigences de tolérance sur des caractéristiques telles que les diamètres, les distances et les positions, la pièce est mesurée avec des appareils conventionnels ou via une CMM. Le HandySCAN 3D est donc un bon complément à leur équipement de métrologie, puisqu’il est certifié par Airbus et a été ajouté au Manuel d’équipement technique (TEM) d’Airbus.

La mise en œuvre du HandySCAN 3D au sein de l’entreprise s’est déroulée sans problème. Ils ont effectué des tests MSA (Analyse du système de mesure) et préparé des instructions avec des réglages spécifiques pour leurs différents matériaux. La mise en place pour l’équipe qualité a été très rapide, car l’équipement est facile à utiliser et le logiciel VXelements très ergonomique.

Inspection et évaluation d’un finisseur d’échappement Bugatti

Un homme numérise avec le HandySCAN SILVER un finisseur d'échappement pour la Bugatti Chiron. En arrière-plan, un ordinateur portable montre le scan 3D en temps réel dans le logiciel VXelements

Au cours du développement du finisseur d’échappement de la Bugatti Chiron et de la phase suivante de production en série de la pièce, la numérisation 3D et la comparaison des surfaces étaient le seul moyen de gérer les exigences de qualité et de temps. Le défi consistait à obtenir une géométrie reproductible avec l’emplacement correct des points d’arrêt (points de montage).

Capture d'écran du finisseur d'échappement numérisé avec cartographie couleur pour voir les déviations

Capture d’écran du finisseur d’échappement numérisé avec colorimétrie pour voir les déviations

Au cours de la phase de développement, APWORKS a dû apporter plusieurs modifications à l’évaluation. Pour les points d’arrêt (et l’ensemble du profil en général), certaines itérations dans la géométrie étaient nécessaires comme, par exemple, l’ajout ou la réduction des décalages pour obtenir la position ou la forme correcte. Ils avaient besoin de faire l’évaluation le plus tôt possible afin d’apporter de nouvelles modifications si nécessaire. Grâce au HandySCAN 3D, l’entreprise n’a eu aucun problème à mettre en œuvre les changements dans un court laps de temps. Il est possible d’effectuer des tests et des évaluations à un rythme rapide. Cela facilite le travail lorsqu’il est nécessaire d’effectuer de nombreuses itérations de la géométrie.

La vitesse et la précision du HandySCAN 3D de Creaform ont été des facteurs clés de la réussite du projet. Sans le scanner, APWORKS n’aurait pas été en mesure de réaliser le projet avec toutes ses exigences. Grâce au scanner de Creaform, APWORKS n’a pas à faire de compromis sur la qualité, la forme ou la vitesse. L’évaluation par numérisation 3D est devenue la norme dans la plupart de ses projets et est désormais attendue par ses clients.

Retour sur investissement

Grâce à une bonne planification du projet, APWORKS est désormais en mesure de fournir un retour à ses clients le jour même où la pièce est entièrement imprimée. L’évaluation dimensionnelle de la pièce imprimée prend moins d’une heure grâce au scanner. Il est désormais possible de détecter rapidement les pièces potentiellement défectueuses, ce qui permet d’économiser du temps et de l’argent sur les défauts de qualité.

Arnaud Rosenberger, responsable des processus de fabrication additive chez APWORKS, déclare : « Chaque projet futur comporte une étape de mesure 3D. Nous avons donc l’intention de continuer à utiliser notre HandySCAN 3D comme une alternative fiable et pratique. Il nous permet d’avoir une évaluation efficace et rapide de la qualité de nos pièces, ce qui nous permet de satisfaire les exigences et les attentes de nos clients. »

ARTICLE ÉCRIT PAR Creaform

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