Additive Assurance garantit la qualité des pièces en impression 3D métal
La fabrication additive métallique est utilisée par de nombreuses industries de pointe grâce à sa capacité à créer des pièces complexes et personnalisées. Cependant, pour garantir la faisabilité et la qualité, il est essentiel de valider les pièces obtenues. Il s’agit d’une étape essentielle pour éviter les défauts et permettre des performances optimales. Les certifications, quant à elles, garantissent que les spécifications et les propriétés mécaniques sont cohérentes dans chaque lot de production, ce qui donne confiance aux utilisateurs finaux. Grâce à ces processus, ces derniers sont assurés de la qualité, de la durabilité et de la fiabilité des composants, ce qui facilite leur intégration dans diverses applications, du secteur médical à l’aérospatiale, en passant par l’automobile et l’industrie. Cela contribue à consolider la fabrication additive métallique en tant qu’option viable dans l’industrie 4.0. L’une des entreprises à la pointe de cette technologie est Additive Assurance, avec sa solution AMiRIS. Nous nous sommes entretenus avec ses fondateurs pour en savoir plus sur ses activités.
3DN : Pouvez-vous vous présenter ainsi que votre lien avec l’impression 3D ?
Je m’appelle Marten Jurg et je suis ingénieur en fabrication additive et CEO d’Additive Assurance. Avec mon cofondateur Andrey Molotnikov, nous avons créé Additive Assurance pour résoudre ce que nous considérions comme la principale limite de l’impression 3D : la répétabilité et la cohérence des pièces. Nous repoussons les limites de la fabrication additive métallique depuis plus de dix ans. J’ai commencé à travailler dans le domaine de la fabrication additive par le biais de projets de recherche et développement pour des intégrateurs de systèmes aérospatiaux, puis j’ai participé à des projets dans d’autres secteurs, tels que l’énergie et les appareils médicaux. À partir de cette expérience, la qualification et la certification ont toujours été au premier plan. Il est certes formidable de pouvoir fabriquer des géométries complexes, mais si vous ne pouvez pas certifier leur utilisation, elles ne servent à rien.
Les co-fondateurs d’Additive Assurance, Marten Jurg (à gauche) et Andrey Molotnikov (à droite).
Lorsque nous avons commencé, nous étudiions les propriétés de fatigue des pièces L-PBF pour les applications aérospatiales, où l’impact des défauts stochastiques peut créer une réduction significative de la durée de vie de la pièce, et le potentiel des conceptions de l’impression 3D. Nous avons considéré la nature stochastique de la fabrication additive comme un facteur de coût et un obstacle à son adoption. Nous avons réalisé que si nous pouvions garantir la cohérence des pièces grâce à l’inspection, nous pourrions réduire les coûts et débloquer la production à grande échelle.
3DN : Qu’est-ce que Additive Assurance ?
Additive Assurance est un fournisseur de solutions d’assurance qualité pour les systèmes de fusion laser sur lit de poudre métallique (L-PBF). La genèse d’Additive Assurance remonte à mon doctorat avec Andrey à l’université de Monash. À l’époque, nous travaillions sur la fatigue des pièces fabriquées par L-PBF et nous avons été directement confrontés aux problèmes d’incohérence qui se posent dans ce processus. Comme beaucoup d’autres, nous avons utilisé la tomodensitométrie pour détecter les défauts des pièces fabriquées. Le scanner est lent, coûteux et constitue un goulot d’étranglement important.
Les problèmes que nous observions dans le processus ont éveillé notre curiosité pour le contrôle sur site en 2016. Nous avons constaté la richesse des informations disponibles en observant les émissions de fusion, mais les systèmes existants souffraient vraiment de deux inconvénients principaux : le volume de données générées et le manque d’analyse. En expérimentant diverses modalités de détection, nous avons mis au point ce qui allait devenir AMiRIS, une technique de surveillance à haute résolution et à longue exposition dans le proche infrarouge, qui pouvait être facilement adaptée à n’importe quelle machine L-PBF. Les images meltpool à haute résolution étaient riches en détails et leur format nous a permis de développer une approche d’apprentissage automatique pour localiser les défauts à l’endroit où ils se trouvaient.
Crédits photo : Additive Assurance
Nous avons également constaté des problèmes liés à la complexité des autres solutions disponibles et à la difficulté de les installer sur les machines, ce qui nécessite un temps d’arrêt important pour l’installation et annule la garantie du fabricant. Les utilisateurs finaux ne savent pas non plus quoi faire des montagnes d’informations qu’ils produisent, ce qui entraîne d’autres problèmes tels que le stockage des données et la nécessité de trouver le temps de traduire ce que tout cela signifie. Nous travaillons avec nos partenaires de développement et nos clients pour résoudre ces problèmes.
3DN : Qu’est-ce qu’AMiRIS ? Quel est son rôle en fabrication additive ?
AMiRIS est un ensemble de capteurs de contrôle de la qualité pour tous les systèmes L-PBF, indépendamment du fournisseur de la machine. Il utilise des capteurs à infrarouge proche combinés à des techniques d’apprentissage automatique pour identifier les défauts et les anomalies avec une précision de l’ordre du micron. Les modèles d’apprentissage automatique permettent aux utilisateurs de localiser et d’identifier automatiquement les défauts. Ils peuvent alors arrêter les impressions défectueuses, ce qui permet d’économiser du temps et de l’argent. Mais surtout, ils apportent la preuve de la conformité de la fabrication, base de la certification des pièces.
La plateforme AMiRIS est disponible sous la forme d’une solution évolutive basée sur l’informatique dans le cloud ou d’une installation locale. Les capteurs sont installés sur des parcs de machines différents et transmettent les données capturées à un serveur central, où des instances de calcul GPU localisent les défauts et les incohérences. La centralisation de toutes ces informations permet aux utilisateurs de se faire une idée complète de leurs opérations de fabrication additive, depuis les défauts des pièces jusqu’à la productivité des machines et la maintenance préventive.
La plate-forme AMiRIS est basée sur le cloud (crédits photo : Additive Assurance)
Nous utilisons des analyses d’apprentissage automatique qui combinent le flux de données en critères simples de réussite ou d’échec basés sur des limites définies par l’utilisateur. Les défaillances des machines, les erreurs de balayage laser, les variations géométriques, les interférences du rouleau, les variations du processus, la sous-fusion et la sur-fusion ne sont que quelques-uns de ces critères. AMiRIS est facile à installer, non intrusif et peut être appliqué aux plates-formes existantes sans interrompre le travail.
3DN : Quels avantages la plate-forme offre-t-elle ? À qui s’adresse-t-elle ?
En ce qui concerne la fabrication additive, l’augmentation de la production et de la productivité est essentielle à l’expansion de notre industrie, et ce, tout en garantissant la qualité. Nous avons travaillé en toute tranquillité avec des groupes des secteurs de l’aérospatiale, de l’énergie et des appareils orthopédiques. Notre technologie permet d’accroître la productivité dans ces secteurs, avec l’avantage supplémentaire d’une documentation de qualité traçable.
La plupart des entreprises ont dû recourir à des inspections post-processus, telles que la tomodensitométrie, qui prennent beaucoup de temps et sont très coûteuses pour les pièces produites par L-PBF. En conséquence, il arrive que le processus de production s’arrête pendant des mois pour constater que les pièces ne passent pas l’inspection. L’utilisateur doit alors repartir de zéro pour réimprimer les mêmes composants, ce qui double le coût et allonge le délai de production. AMiRIS permet à l’utilisateur de voir les défauts sur les pièces en cours de production, ce qui lui permet d’économiser du temps, de l’argent et des maux de tête lors de la phase de post-traitement. Grâce à notre technologie, les utilisateurs finaux peuvent s’attendre à une augmentation de la productivité et à une augmentation de la production tout en réduisant le gaspillage de matériaux.
Nous ciblons principalement les fabricants réglementés des marchés de l’aviation, de l’espace commercial, de la défense, de la médecine et des transports, mais nous avons également trouvé des applications précieuses dans d’autres secteurs industriels. Nous sommes toujours à la recherche d’experts tournés vers l’avenir et désireux de s’embarquer avec nous dans le voyage qui mènera la fabrication additive vers la production de masse à l’échelle mondiale.
Capteur AMiRIS monté sur une machine Renishaw (crédits photo : Additive Assurance)
3DN : Que pouvons-nous attendre de Additive Assurance à l’avenir ?
Comme d’autres industries et fabricants de pointe, nous recherchons une capacité de production accrue. Avec des imprimantes à plus grande échelle produisant plus de pièces, nous verrons plus de risques de défauts critiques et le besoin de solutions réglementées axées sur l’industrie. C’est pourquoi nous collaborons avec des fabricants et des fournisseurs de logiciels afin d’intégrer notre technologie dans ces machines à croissance rapide et d’offrir nos services à un plus grand nombre de plates-formes dans un plus grand nombre d’endroits. L’expansion mondiale est une priorité importante. Alors que nous continuons à nous développer et à nous implanter sur d’autres marchés, nous établissons des partenariats stratégiques. Nous sommes à la recherche de nouveaux talents brillants pour nous aider à jouer un rôle de premier plan dans ce domaine essentiel et à élever les normes mondiales.
3DN : Un dernier mot pour nos lecteurs ?
Ces dernières années, l’industrie a voulu s’affirmer. Le manque de qualité était un obstacle, mais ce n’est plus le cas. Le contrôle avancé sur site, l’analyse pour la certification, l’assurance qualifiée et les rapports sont arrivés. Nous serions ravis que des entreprises, des experts et des personnalités tournées vers l’avenir nous rejoignent dans cette aventure ou fassent partie de notre conseil consultatif. Nous disposons désormais d’une solution viable pour certifier la qualité des pièces en production – c’est la confiance sur laquelle vous pouvez compter. Pour en savoir plus sur l’entreprise, cliquez ICI.
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*Crédits photo de couverture : Additive Assurance
