La technologie SLS de XYZprinting : un choix idéal pour la fabrication de drones

TEKEVER est une entreprise portugaise qui conçoit et fabrique des drones de surveillance maritime pour les secteurs de la défense et de la sécurité. Depuis 2001, elle développe donc des systèmes aériens sans pilote (UAS), offrant plus précisément une gamme de trois produits, le AR3, AR4 et AR5. Celui qui nous intéresse plus particulièrement est le AR4 car il intègre un composant imprimé en 3D sur une machine SLS de XYZprinting. En misant sur l’imprimante 3D MfgPro230 xS, l’entreprise a pu concevoir le corps de la tourelle de son drone en diminuant ses coûts et ses délais tout en respectant les exigences mécaniques et les propriétés de la pièce.

Le développement de drones fait appel à un certain nombre de contraintes : il faut que ses composants soient en effet solides et résistants à l’impact, mais aussi légers et rigides pour garantir de meilleures performances. Employer la fabrication additive pour produire ces pièces permet de répondre à ces attentes – la technologie est en effet largement éprouvée dans le domaine aérospatial. En utilisant seulement la matière nécessaire et le bon matériau, elle est capable d’optimiser le ratio poids/résistance d’une pièce tout en réduisant les délais de fabrication. C’est en tout cas l’une des raisons qui a poussé TEKEVER à s’intéresser de plus près aux technologies 3D. Elle s’est d’abord tournée vers le dépôt de matière fondue mais le procédé présentait quelques limites ce qui l’a amenée à tester d’autres technologies. Elle a finalement opté pour une solution de frittage de poudre de XYZprinting.

Le corps de la tourelle modélisé en 3D (crédits photo : XYZprinting)

Du FDM au frittage de poudre

L’objectif de TEKEVER est d’évaluer la pertinence du SLS en termes de qualité de surface et de résistance. Pour ce faire, elle a décidé de fabriquer le corps de la tourelle de son drone AR4. Il s’agit d’un composant qui présente une forme très complexe, avec des parois à la fois fines et épaisses, des petits trous et des bords arrondis. L’entreprise l’a d’abord imprimé en 3D sur une machine FDM, avec de l’ULTEM, un thermoplastique haute performance réputé pour son ratio poids/résistance élevé. L’une des contraintes de ce procédé est la génération de supports d’impression qui ajoute une consommation de matériaux plus importante et qui impacte également la qualité finale de la pièce. Le frittage de poudre n’ayant pas besoin de supports, il représentait une bonne alternative au FDM.

Au-delà de cette contrainte-là, il fallait également maintenir la légèreté de la pièce, optimiser le temps d’impression et avoir une pièce résistante à l’eau. Trois critères qui ont su être respectés grâce à la solution de XYZprinting.

La technologie SLS de XYZprinting répond aux contraintes des industriels

Le drone AR4 est une solution idéale pour des applications militaires et commerciales qui nécessitent un déploiement mobile rapide. Il faut donc que le système soit le plus léger possible pour offrir le meilleur déplacement. Pour minimiser le poids du composant, il faut donc réduire la quantité de matière nécessaire et donc jouer sur le remplissage de la pièce. En SLS, si l’objet a une géométrie fermée, des trous d’évacuation doivent être ajoutés afin que la poudre non frittée puisse être évacuée de l’intérieur. L’entreprise peut soit changer le design même de la pièce ou utiliser un logiciel spécifique pour modifier la géométrie de remplissage. Dans le cas de TEKEVER, elle a ajouté des trous d’évacuation et creusé la pièce afin de réduire son poids.

Outre le design de la pièce, il fallait également optimiser le temps d’impression de cette pièce. Le procédé SLS est idéal pour ce faire car il permet d’empiler les différentes pièces les unes sur les autres ; sur un seul et même cycle d’impression, l’entreprise peut donc obtenir plusieurs composants à la fois. L’imprimante 3D MfgPro230 xS offre une plus grande répétabilité et un volume de 230 x 230 x 230 mm permettant donc de multiplier les itérations. A titre de comparaison, une pièce sur une imprimante 3D FDM représenterait 16 heures d’impression environ tandis que sur la MfgPro230 xS, on passerait à 10h30. Si on fabrique 4 composants sur une machine FDM, il faudrait multiplier le temps d’impression par 4 soit 64 heures, alors que sur la machine SLS, on compterait 18 heures et 15 minutes.

Les composants imprimés en 3D (crédits photo : XYZprinting)

Enfin, le drone AR4 est une solution de surveillance maritime qui passe régulièrement au-dessus des océans et qui est exposé à des taux d’humidité élevés. Ses composants doivent donc être résistants à l’eau. Le corps de la tourelle doit donc être imprimé en 3D avec un matériau qui présente une faible absorption d’eau et d’humidité. Justement, XYZprinting a développé un Nylon 12 qui répond à ces contraintes. Le sPro12w est caractérisé par sa bonne résistance chimique, sa faible absorption d’humidité et son excellente résolution de surface. C’est donc un matériau de choix pour TEKEVER.

Des résultats satisfaisants

L’imprimante MfgPro230 xS s’est avérée être un choix idéal pour la fabrication des pièces du drone AR4. Grâce au volume de la machine et au matériau utilisé, les équipes de TEKEVER peuvent optimiser le temps d’impression et produire des composants de meilleure qualité. L’entreprise conclut : “L’équipe de XYZprinting a fourni un excellent support client en nous aidant tout au long du processus d’impression de cette pièce, du choix adéquat du matériau à l’orientation correcte pour des résultats optimaux, en levant tous les doutes qui auraient pu surgir.”

Si vous souhaitez en savoir plus sur l’imprimante 3D SLS de XYZprinting, cliquez ICI.

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