APF. Le procédé ARBURG de modelage de formes libres en plastique.

Transcription

1 APF Le procédé ARBURG de modelage de formes libres en plastique

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3 fabrication additive industrielle Le regard sur la fabrication additive industrielle, du point de vue d un constructeur de machines : cela se traduit par du pragmatisme, beaucoup de nouvelles solutions - et un procédé ARBURG innovant et breveté de modelage de formes libres en plastique (APF)! L approche : entièrement nouvelle! Fabriquer de manière additive. Avec des granulés standards qualifiés. Et des couches superposées faites d infimes gouttelettes de plastique. 3

4 Principe du procédé Avec le freeformer mis au point par nos soins et spécifiquement pour le procédé ARBURG de modelage de formes libres en plastique, nous fondons des granulés standards via une préparation intégrée de la matière qui fonctionne comme pour le moulage par injection. Un cylindre de plastification chauffé, doté d une vis spéciale, génère une matière plastique fondue homogène. Ce n est qu au niveau de l unité de décharge spéciale dotée d un obturateur de buse cadencé que commence une nouvelle ère de la transformation : un obturateur de buse entraîné par une technique piézo à haute fréquence permet d ouvrir et de fermer rapidement la buse. Sous une pression de la matière de 500 bars maximum, jusqu à 200 gouttelettes de plastique d un diamètre de 0,2 à 0,4 mm sont ainsi créées par seconde, en fonction de la taille de la buse. Le porte-pièces mobile est positionné via des servomoteurs de sorte que chaque gouttelette soit placée précisément à l emplacement calculé au préalable. Aucun processus spécial ou additif de matière n est requis pour le durcissement du plastique dans la chambre de fabrication mise à température, puisque les minuscules gouttelettes qui se mélangent se combinent d elles-mêmes en refroidissant. Des pièces en plastique tridimensionnelles sont ainsi modelées couche par couche, et ce sans moules d injection ni empreintes prédéfinies. Par ailleurs, la transformation des matériaux, sans émissions ni résidus, est une caractéristique intéressante de notre procédé ARBURG de modelage de formes libres en plastique. Le freeformer n exige pas d aspiration active. Il ne reste aucun matériau résiduel, comme un excédent de poudre dans la machine. L un des autres objectifs primordiaux dont nous avons tenu compte lors de la mise au point du procédé APF était d assurer la grande flexibilité de la transformation. C est pourquoi notre freeformer dispose de deux unités de décharge. Vous pouvez ainsi fabriquer des pièces fonctionnelles à partir de plusieurs composants aussi sous forme de combinaison dure/molle. Pour les géométries de pièces complexes, vous utilisez le deuxième composant en alternative pour assembler des structures de support faites d un matériau spécial soluble dans l eau, à base de polyvinylpyrrolidone. 4

5 Base de départ : granulés standards qualifiés L actionneur piézo cadence l obturateur de buse Préparation de la matière avec une vis, comme pour le moulage par injection Obturateur de buse Le réservoir de matière entre la vis et la pointe de buse est sous pression Décharge de gouttelettes individuelles au niveau de la pointe de buse Le porte-pièces déplace progressivement la pièce vers le bas, dans la direction X et Y ainsi que dans la direction Z 5

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7 Matières et propriétés Avec le procédé ARBURG de modelage de formes libres en plastique ARBURG, vous accédez à une technologie entièrement nouvelle. Notre freeformer produit vos pièces individuelles personnalisées et vos petites séries. À partir de granulés standards qualifiés. Sans moule d injection. Directement à partir de données CAO en 3D. Grâce à une commande ouverte de la machine qui permet d optimiser les processus individuellement et de qualifier vos propres matières. Exploitez les toutes nouvelles opportunités qu offre la fabrication additive industrielle! 7

8 Pour pouvoir modeler librement du plastique, pas besoin de moule d injection ou d empreinte prédéfinie. Avec le procédé ARBURG de modelage de formes libres en plastique, des données CAO en 3D (au format STL) sont préparées en fonction de la machine par un logiciel spécial (traitement des données) qui les décompose en couches. Ensuite, vous modelez votre composant à l aide du freeformer, gouttelette par gouttelette, couche par couche à partir de granulés standards. De façon personnalisée tout en étant rentable. Et sans moule d injection chargé de la mise en forme. À partir d une pièce unitaire. Cette base de départ procure des avantages intéressants : Faibles coûts de production - prix réduit de la matière, pas d achat auprès d un fabricant spécifique Utilisation de matériaux d origine p. ex. pour leur résistance au vieillissement Possibilité de personnalisation des pièces injectées par procédé additif - p. ex. en alliant le moulage par injection à la fabrication additive Diversité des matières tous les plastiques qualifiés en principe Notre procédé ARBURG de modelage de formes libres en plastique répond ainsi à toutes vos exigences en matière de fabrication additive industrielle, mais demande aussi du travail individuel de mise au point. Une équipe constituée de spécialistes APF bénéficiant d un soutien extérieur s occupe par conséquent de la qualification des matières standards en définissant et optimisant les paramètres de transformation. De plus, ils continuent de vous aider dans la pratique en vous apportant des conseils compétents au niveau de la technologie. Base de départ : données CAO en 3D au format STL Décomposition en couches (slicing) et génération du programme NC freeformer : modelage de la pièce par superposition de couches, à partir de gouttelettes Composant fini 8

9 Jusqu à présent, les matières que sont l ABS, le PC, le PA12 (amorphe) et le TPU ont été qualifiées. La qualification d autres plastiques comme le PP est l une des missions clés réalisées dans le cadre du perfectionnement de notre technologie innovante. Des tests intensifs sont nécessaires pour vérifier si et comment une matière peut être transformée. La température de transformation, l épaisseur et la structure de la couche, l intervalle entre les gouttelettes et les paramètres de décharge pour la formation de gouttelettes font partie des principaux paramètres que nous déterminons dans ce cadre. Nous tenons également compte des aspects tels que la stratégie de remplissage, de résistance et celle liée aux arêtes du produit et la température de la chambre de fabrication. Le résultat : des données de processus optimisées au préalable pour chaque différent type de matière. La commande ouverte de la machine permet de programmer toujours librement l ensemble des paramètres. Vous bénéficiez ainsi d une optimisation individuelle du processus et d une qualification personnalisée des matières, par exemple en ce qui concerne certains additifs ou des colorations données. Il faut toutefois disposer de connaissances en matière de transformation des plastiques, comme pour le moulage par injection. La qualité de surface obtenue avec le procédé APF présente une structure particulièrement homogène et dense, et ce dans toutes les directions. Lors du test, la rugosité moyenne Ra se situait à environ 20 micromètres et correspondait ainsi à celle d une pièce injectée à structure grossière. La macrophotographie de la surface d un composant fabriqué au moyen du procédé APF : une structure de couches homogène et dense. Des études portant sur les propriétés mécaniques montrent également la grande qualité des composants : par rapport aux pièces injectées, on peut obtenir actuellement avec l ABS, au niveau des couches, des résistances à la traction d environ 80 %. Vos composants APF sont donc prêts à l emploi dès qu ils sortent du freeformer. 9

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11 en pratique Grâce à notre procédé ARBURG innovant de modelage de formes libres en plastique, vous associez la liberté de conception à la diversité des matériaux. Vous fabriquez ainsi rapidement p. ex. des pièces de rechange ou des modèles fonctionnels dans le matériau qualifié de votre choix. Le freeformer vous offre de toutes nouvelles possibilités, quel que soit votre secteur d activité : des biens de consommation à la technique médicale, en passant par l industrie automobile, pour n en citer que quelques-uns. Géométrie complexe : le soufflet élastique en TPU est fabriqué à l aide d un matériau de support soluble dans l eau. 11

12 Pièces individuelles et petites séries Dispositif permettant de loger des ciseaux de bureau Matière : ABS Hauteur de la couche : 0,27 mm Temps de fabrication : env. 19 h 60 supports d ampoules à LED en un ordre de fabrication Matière : ABS Hauteur de la couche : 0,21 mm Temps de fabrication : env. 14 h Intégration de fonctions Collier de flexible avec fermoir Matière : PA ou PC Hauteur de la couche : 0,27 mm Temps de fabrication : env. 4,5 h Brosse à dents pourvue d une tête mobile Matière : ABS Hauteur de la couche : 0,21 mm Temps de fabrication : env. 8 h Chaîne fabriquée comme sous-groupe, sans montage Matière : ABS Hauteur de la couche : 0,21 mm Temps de fabrication : env. 8 h 12

13 Technique polycomposant Cube repliable Matière : ABS +TPE (80 Shore) Hauteur de la couche : 0,21 mm Temps de fabrication : env. 1 h Préhenseur avec lèvre d étanchéité et conduits d air intégrés Matière : ABS + TPE (80 Shore) Hauteur de la couche : 0,21 mm Temps de fabrication : env. 9,5 h Personnalisation Autres exemples Ciseaux de bureau avec inscription en 3D additive Matière : PP Hauteur de la couche : 0,21 mm Temps de fabrication : env. 1 minute Bouton d un interrupteur d éclairage avec finition 3D additive Matière : ABS + TPU Hauteur de la couche : 0,21 mm Temps de fabrication : env. 5 minutes 13

14 Liberté pour Travailler en toute sécurité. Sans poussières, ni émissions. Utiliser efficacement la matière. Sans résidus. Combiner différents matériaux. Sans problème. 14

15 une plus grande efficacité Nous avons d abord perfectionné en continu le moulage par injection. Maintenant, nous développons la fabrication additive industrielle. Nos exigences sont restées les mêmes : la qualité à des coûts unitaires rentables. Et dans ce domaine, nous voyons un potentiel énorme pour l avenir. Commander simplement de manière intuitive. Sans connaissances spéciales. Optimiser les processus. Sans restriction. Utiliser des granulés qualifiés. Sans confection préalable. Fabriquer des composants fonctionnels. Sans moule d injection. 15

16 APF Plus que de l impression 3D : Des produits en plastique à partir de granulés standards qualifiés Diversité des matières transformables Réglage individuel du processus et qualification personnalisée des matières Hautes propriétés mécaniques Utilisation efficace des matériaux ARBURG GmbH + Co KG Postfach Lossburg Tel.: +49(0) Fax: +49(0) contact@arburg.com _FR_ Sous réserve de modifications Imprimé en Allemagne