Impression 3D avec des plastiques  Chaîne de processus fermée pour la production en série additive

AM Solutions élargit son portefeuille de solutions de post-traitement dans le domaine de l'impression 3D polymère pour en faire un cycle complet. Deux nouveaux systèmes automatisent la réinjection de la poudre SLS traitée dans le processus d'impression, comblant ainsi le fossé qui existait jusqu'à présent entre le traitement de la poudre et le chargement de l'imprimante. 

Avec la station de déballage D1 et le système de manutention de poudre F1, AM  Solutions propose déjà des solutions pour le déballage automatisé ainsi que pour le tamisage, le mélange et le conditionnement (humidification) des poudres de polymères. Jusqu’à présent, une étape du processus restait toutefois en grande partie manuelle : la poudre traitée dans le F1 devait être versée manuellement dans les systèmes d’impression à l’aide d’un adaptateur. 

Dans les environnements de production comptant plusieurs installations notamment, cette étape de travail représentait une charge de travail supplémentaire et entraînait un contact évitable entre les collaborateurs et la poudre. Le besoin d'une automatisation de bout en bout de la logistique des poudres était donc d'autant plus grand.

AM Solutions automatise l'alimentation en poudre

Grâce aux nouveaux systèmes de gestion de la poudre PMS et DFS, AM Solutions comble désormais cette lacune dans le processus. Ces systèmes étendent le flux de travail existant, composé des modules D1 et F1, pour en faire un cycle de gestion des poudres continu et automatisé, et créent ainsi les conditions nécessaires à une production en série plus efficace et évolutive dans le domaine de l'impression 3D plastique, selon le fabricant. 

Une fois l'impression terminée, les pièces sont déballées automatiquement dans la D1. La poudre récupérée est ensuite mélangée à de la poudre neuve dans la F1, tamisée et conditionnée. De là, elle est soit renvoyée directement vers une imprimante via le Direct Feeding System (DFS), soit acheminée automatiquement vers plusieurs imprimantes via le Powder Management System (PMS).

On obtient ainsi un cycle de matières continu, allant du processus d'impression au réapprovisionnement des imprimantes, en passant par le déballage et le traitement de la poudre. Le contact manuel avec la poudre est totalement supprimé, la charge de travail est réduite et la sécurité des processus, la sécurité au travail ainsi que la rentabilité sont améliorées de manière durable. En particulier dans les environnements de production comportant plusieurs systèmes d’impression, l’alimentation automatisée en poudre crée les conditions nécessaires à une production en série plus efficace et évolutive.

AdditivX | 26 janvier 2027

La fabrication additive, un outil au service de la chaîne d'approvisionnement, de la production et des services

Ce colloque a pour objectif de montrer comment l'impression 3D, qu'elle soit en plastique ou en métal, peut être utilisée comme un outil stratégique pour la fabrication de pièces de rechange, quel que soit le secteur d'activité. L'accent sera mis sur les matériaux, les procédés, la rentabilité et l'intégration dans les structures de production et de maintenance existantes, y compris celles issues d'autres domaines de la fabrication additive.

Thèmes principaux de l'événement :

• Transformation additive chez Daimler Truck & Buses (Discours d'ouverture)

• Quelles sont les exigences techniques en matière de matériaux et de procédés auxquelles doit répondre un matériau haute performance dans le domaine de la fabrication additive ?

• Un stock de pièces détachées numérique : fiction ou réalité ?

• Aspects réglementaires

• À ne pas manquer : Visite guidée du centre technique SKZ

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Alimentation directe et automatisée en poudre 

Le DFS a été conçu pour alimenter directement une imprimante Eos SLS (SLS = frittage laser sélectif). Associé à l'AM Solutions F1, il automatise l'alimentation en poudre. La F1 fournit la poudre préparée, tandis que le DFS, en tant qu’unité de vannes et de distribution, assure le remplissage contrôlé de l’imprimante à partir de la Polybox raccordée, dans laquelle repose la poudre. Le raccordement direct s'effectue via une tuyauterie fixe, de sorte que la poudre est réintroduite dans le processus de fabrication sans étape manuelle intermédiaire supplémentaire.

Pour ce faire, le DFS utilise les composants existants de la F1. Aucun système de commande supplémentaire, aucune pompe à poudre ni aucune alimentation en fluides n'est nécessaire. Le système de commande de l'installation gère automatiquement le passage du remplissage de la Polybox à l'alimentation directe du système d'impression, ce qui augmente encore le niveau d'automatisation.

Un système de tuyauterie en aluminium de haute qualité, mis à la terre et doté de coudes optimisés, garantit une grande fiabilité du processus et permet un transport fiable des matériaux, même sur des distances allant jusqu'à 15 mètres. La tuyauterie emboîtable s'adapte de manière flexible aux différentes configurations de halls et réduit considérablement les efforts d'installation. Des capteurs intégrés et des raccords de remplissage spécialement développés garantissent un transfert contrôlé de la poudre, sans qu'un échange direct de signaux entre le système de gestion des matières (PMS) et le système de pressurisation soit nécessaire.

Alimentation en poudre de quatre imprimantes au maximum

Le Powder Management System (PMS) a été spécialement conçu pour les environnements de production comportant plusieurs imprimantes et permet un approvisionnement automatisé en poudre traitée. Le PMS alimente de manière fiable jusqu’à quatre imprimantes Eos SLS en matériau, favorisant ainsi une évolutivité efficace des fabrication additive.

Deux bacs en polyéthylène d'un volume utile de 180 litres chacun sont raccordés au PMS. Dès qu'un bac est vide, une vanne bascule automatiquement vers le deuxième réservoir. La commutation automatique entre deux « Polybox » préremplies garantit un approvisionnement continu en poudre et permet un fonctionnement sans interruption, d’où une productivité accrue. Un indicateur de niveau intégré signale, grâce à un éclairage LED à l'intérieur du fût ainsi qu'à un voyant rotatif à 360°, quand un « Polybox » doit être remplacé ou réapprovisionné. L'opérateur dispose ainsi à tout moment d'une vue d'ensemble des réserves de poudre disponibles. Selon AM Solutions, le risque qu’une imprimante s’arrête par manque de matière est pratiquement nul.

Alimentation automatisée et ininterrompue en poudre : le Powder Management System (PMS) d'AM Solutions intègre deux bacs en polyéthylène et passe automatiquement de l'un à l'autre lorsque cela est nécessaire.

Ce système entièrement fermé réduit en outre l'exposition à la poussière grâce à un système intégré de recirculation de l'air et de filtration, contribuant ainsi à une sécurité au travail nettement accrue. Le contact manuel avec la poudre est pratiquement éliminé. Parallèlement, les Polybox mobiles peuvent être facilement transportées entre F1 et PMS et raccordées sans difficulté au Powder Management System.

L'alimentation automatisée en poudre fait ses preuves dans la pratique

EOS a déjà utilisé le PMS en conditions de production et a ainsi pu tirer de premiers enseignements positifs concernant l'alimentation automatisée en poudre. « Le PMS permet à nos clients d’alimenter en poudre jusqu’à quatre systèmes polymères Eos de manière rentable et avec un minimum d’intervention. Son utilisation intuitive et son circuit fermé rendent le quotidien de la production plus simple et plus sûr », explique Magdalena Schwangler, chef de produit senior Polymères chez Eos.

Le DFS a lui aussi déjà fait ses preuves sur le terrain : chez AM Solutions, le système est utilisé avec succès depuis environ dix mois dans le cadre de la production interne, en combinaison avec une Eos P3 Next et la F1. « Le DFS automatise l’alimentation directe en poudre du système d’impression et réduit ainsi considérablement les interventions manuelles dans le flux de matériaux. Au quotidien, on constate que la combinaison de la F1 et du DFS permet un approvisionnement fiable et pratique de l’imprimante et réduit considérablement les efforts manuels liés à l’alimentation en poudre », explique Ann-Kathrin Mahr, ingénieure en développement chez AM Solutions.

Première mondiale au salon Formnext

Avec les systèmes PMS et DFS, AM Solutions élargit son portefeuille dans le domaine de la manipulation des poudres pour offrir une chaîne de processus entièrement intégrée – du déballage automatisé à la préparation des poudres, en passant par le retour automatisé du matériau dans le processus d'impression. Ces deux systèmes comblent une lacune majeure en matière d’automatisation dans l’impression 3D de polymères et aident les utilisateurs à rendre leur fabrication additive plus rentable, plus reproductible et plus évolutive.

Les deux systèmes sont désormais disponibles dans le commerce. Lors du salon Formnext, AM Solutions présente pour la première fois ces nouveaux systèmes à un public international de professionnels. (me)