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

xyzprinting sls

TEKEVER est une société portugaise qui conçoit et fabrique des drones de surveillance maritime pour le secteur de la défense et de la sécurité. Par conséquent, elle développe des systèmes aériens sans pilote (UAS) depuis 2001, plus précisément, elle propose une série de trois produits, les AR3, AR4 et AR5. Ce qui nous intéresse particulièrement, c’est l’AR4 car il contient un composant imprimé en 3D sur la machine SLS de XYZprinting. S’appuyant sur l’imprimante 3D MfgPro230 xS, l’entreprise a pu concevoir le corps de la tourelle de son drone afin de réduire les coûts et les délais tout en respectant les exigences mécaniques et les propriétés de la pièce.

Développer des drones s’accompagne de certaines contraintes : ses composants doivent être vraiment solides et résistants aux chocs, mais aussi légers et rigides pour de meilleures performances. La fabrication additive pour la production de ces composants permet de répondre à ces attentes – la technologie a en effet été largement utilisée dans l’industrie aérospatiale. En n’utilisant que le matériau nécessaire et le bon matériau, il peut optimiser le rapport poids/résistance de la pièce tout en réduisant le temps de production. C’est en tout cas l’une des raisons pour lesquelles TEKEVER s’est davantage intéressé aux technologies 3D. Il a d’abord travaillé sur le dépôt de matière fondue, mais le procédé présentait certaines limites, ce qui l’a amené à tester d’autres technologies. Finalement, il a opté pour une solution de frittage de poudre de XYZprinting.

Le corps de la tour modélisé en 3D (source photo : XYZprinting)

Du FDM au frittage de poudre

L’objectif de TEKEVER est d’évaluer l’adéquation du SLS en termes de qualité de surface et de résistance. Pour ce faire, il a décidé de fabriquer un corps de tourelle pour son drone AR4. C’est une pièce de forme très complexe, avec des parois fines et épaisses, de petits trous et des bords arrondis. L’entreprise a été la première à l’imprimer en 3D sur une machine FDM à l’aide d’ULTEM, un thermoplastique haute performance connu pour son rapport résistance/poids élevé. L’une des limites de ce procédé est la production de supports de presse, qui augmentent la consommation de matière et affectent la qualité finale de la pièce. Comme le frittage de poudre ne nécessite pas de supports, c’était une bonne alternative au FDM.

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En plus de cette limitation, nous devions conserver la légèreté de la pièce, optimiser le temps d’impression et réaliser une pièce étanche. Trois critères réunis grâce à la solution XYZprinting.

La technologie SLS de XYZprinting répond aux limites des fabricants

Le drone AR4 est une solution idéale pour les applications militaires et commerciales nécessitant un déploiement mobile rapide. Le système doit donc être le plus léger possible pour offrir le meilleur mouvement. Afin de minimiser le poids de la pièce, il faut donc réduire la quantité de matière nécessaire et donc jouer sur le remplissage de la pièce. Dans SLS, si l’objet a une géométrie fermée, des évents doivent être inclus afin que la poudre non frittée puisse être évacuée de l’intérieur. L’entreprise peut modifier la conception de la pièce elle-même ou utiliser un logiciel spécial pour modifier la géométrie de remplissage. Dans le cas de TEKEVER, des trous de drainage ont été créés et la pièce évidée pour réduire son poids.

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Outre le design de la pièce, il fallait également optimiser le temps d’impression de cette pièce. Le procédé SLS est idéal pour cela car il permet de superposer différentes pièces ; ainsi, dans un même cycle d’impression, l’entreprise peut acheter plusieurs pièces en même temps. L’imprimante 3D MfgPro230 xS offre une plus grande répétabilité et un volume de 230 x 230 x 230 mm, permettant plus d’itérations. A titre de comparaison, une pièce sur une imprimante 3D FDM prendrait environ 16 heures à imprimer, contre 10h30 sur la MfgPro230 xS. Si on produisait 4 pièces sur une machine FDM, il faudrait multiplier le temps d’impression par 4, soit 64 heures, alors que sur la machine SLS on calculerait 18 heures et 15 minutes.

Pièces imprimées en 3D (source photo : XYZprinting)

Enfin, le drone AR4 est une solution de surveillance maritime qui survole régulièrement les océans et est exposé à une forte humidité. Ses composants doivent donc être étanches. Le corps de la tour doit donc être imprimé en 3D avec un matériau à faible absorption d’eau et d’humidité. Plus précisément, XYZprinting a développé un Nylon 12 qui répond à ces limitations. sPro12w se caractérise par une bonne résistance chimique, une faible absorption d’eau et une excellente résolution de surface. C’est pourquoi c’est le matériau choisi par TEKEVER.

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Des résultats satisfaisants

L’imprimante MfgPro230 xS s’est avérée être un choix idéal pour la production de pièces de drone AR4. Grâce au volume de la machine et aux matériaux utilisés, les équipes TEKEVER peuvent optimiser le temps d’impression et produire des pièces de meilleure qualité. La société tire la conclusion suivante : «L’équipe de XYZprinting a fourni un excellent service client, nous guidant tout au long du processus d’impression de cette pièce, du choix du bon matériau à la bonne orientation pour des résultats optimaux, en dissipant tous les doutes qui se posaient..”

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

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