8 raisons d’utiliser un bras robotisé en impression 3D
Les bras robotisés – motorisés, programmables et conçus pour la précision – sont depuis longtemps un élément essentiel de l’automatisation industrielle. Dotés d’articulations imitant celles d’un bras humain, ils améliorent l’efficacité de la fabrication en rationalisant les tâches répétitives. Cela vous parait familier ? Ces avantages sont similaires à ceux de la fabrication additive. Alors pourquoi ne pas combiner les deux ?
L’intégration d’imprimantes 3D à des bras robotisés ouvre de nouvelles perspectives, en offrant une plus grande souplesse, une meilleure adaptabilité et une optimisation des flux de travail. Dans cet article, nous explorons huit raisons d’utiliser un bras robotisé en impression 3D. On se concentrera uniquement sur ceux qui réalisent directement l’impression – en effet, il est possible d’utiliser un bras robotique pour d’autres tâches comme le retrait d’un plateau d’impression par exemple.
Imprimante 3D robotisée non plane créant un tuyau incurvé (crédit photo : Emil Johansson)
#1 : Flexibilité accrue et parcours d’outils multiplanaires
La plupart des imprimantes 3D fonctionnent sur le plan cartésien, un plan bidimensionnel défini par les axes x et y perpendiculaires. Certains bras robotiques sont également limités à un plan cartésien, mais pas tous. De nombreuses imprimantes 3D à bras robotisé peuvent suivre des trajectoires d’outils multiplanaires, imprimant non seulement sur un plan plat, mais aussi dans plusieurs directions. N’étant pas limités par l’impression 3D horizontale traditionnelle couche par couche, les utilisateurs bénéficient d’une plus grande liberté de conception.
#2 : Réduction des supports d’impression
Parce qu’elles peuvent avoir des parcours d’outils multiplanaires, les imprimantes 3D à bras robotisé sont capables de réduire le besoin de supports d’impression. Elles peuvent souvent réaliser des surplombs importants, en fonction du nombre d’axes avec lesquels le bras robotisé travaille, qu’il s’agisse de deux, trois, cinq ou plus. En minimisant ces supports, les déchets de matériaux et le post-traitement sont également réduits, ce qui accroît les avantages de cette technologie.
#3 : Volume d’impression plus important
Les imprimantes 3D à bras robotisé ne doivent pas nécessairement être confinées à un plateau d’impression. Elles sont disponibles dans toutes les tailles pour atteindre une variété de volumes, depuis les versions de bureau jusqu’à des dimensions suffisantes pour construire des bâtiments. En outre, les imprimantes 3D à bras robotisé peuvent être montées sur un rail, ce qui les rend mobiles et leur permet d’imprimer au-delà de leur portée habituelle. Il est alors possible de réaliser des projets plus importants, ce qui s’avère très utile pour les solutions aérospatiales et automobiles.
Exemple d’impression 3D réalisé grâce à un bras robotisé (crédit photo : Replique)
#4 : Changer les têtes
Une imprimante 3D à bras robotisé a plus d’une corde à son arc. Les têtes de ces machines peuvent être remplacées, ce qui leur permet de remplir plus d’une fonction. Les utilisateurs peuvent intégrer différentes technologies de fabrication additive, ainsi que des technologies soustractives, dans le flux de travail si le bras robotisé est compatible avec différentes têtes d’outils. Dans ce cas, même les technologies soustractives telles que l’usinage CNC peuvent être utilisées. Cela ouvre également la voie à l’optimisation de l’espace, car les bras robotisés peuvent remplacer de nombreuses machines différentes.
#5 : Réutiliser un bras robotisé que vous possédez déjà
Si vous avez déjà un bras robotisé et que vous souhaitez vous lancer dans l’impression 3D, il est possible de l’adapter. Adaxis, par exemple, propose un logiciel appelé AdaOne qui transforme les bras robotisés en imprimantes 3D à grande échelle. Cet outil prend en charge un large éventail de matériel, de technologies de dépôt et de matériaux, ce qui le rend compatible avec une grande variété d’applications.
#6 : Avoir une solution complète et unicellulaire
Il existe également sur le marché des solutions d’impression 3D à bras robotisés qui sont vendues comme des solutions complètes à cellule unique, comme la Robot Cell de Meltio. Cette solution d’impression 3D métal comprend un bras robotisé enfermé dans une cellule, car l’impression doit se faire dans un environnement contrôlé. La cellule elle-même est compatible avec d’autres marques de robots et fonctionne avec un bras robotique ABB en configuration standard. La conception compacte, polyvalente et entièrement intégrée permet de réduire les délais et d’optimiser la production.
Une solution de bras robotisé de Massive Dimension (crédit photo : Massive Dimension)
#7 : L’impression 3D sur diverses surfaces et possibilité de faire des réparations
Les imprimantes 3D à bras robotisé peuvent souvent imprimer sur diverses surfaces. Cette technologie est donc très efficace pour effectuer des réparations. La réparation d’équipements est une alternative durable au remplacement de pièces et réduit également la dépendance à l’égard d’outils de fabrication spécifiques. Parfois, lorsque les pièces datent de plusieurs dizaines d’années ou que l’entreprise qui les a créées a fermé ses portes, il peut être impossible de retrouver la même pièce. L’impression 3D à l’aide d’un bras robotisé peut faciliter la réparation, rendant ainsi fonctionnelle une pièce qui ne l’aurait peut-être pas été autrement. Siemens Energy est l’une des entreprises qui a utilisé la fabrication par arc électrique sur un bras robotisé pour entretenir et réparer des équipements tels que les pales de turbines.
#8 : Grande variété de matériaux et de technologies de fabrication additive
La fabrication additive par bras robotisé est compatible avec de nombreux matériaux, du métal au plastique en passant par le béton. Il est également possible d’utiliser des granulés pour l’extrusion, ce qui élargit le choix des matériaux. Même les créateurs de mode ont utilisé des imprimantes 3D robotisées pour fabriquer des modèles, et les stylistes ont expérimenté l’impression de matériaux inhabituels comme la laine. En outre, plusieurs technologies de fabrication additive sont compatibles avec un bras robotisé, notamment l’impression 3D par arc électrique, par laser à fil, le dépôt de métal par laser, l’extrusion de granulés, l’extrusion de filaments et l’extrusion de béton.
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*Crédits photo de couverture : KUKA
