(créidits photo : Post Process Technologies)
Apparues plus tardivement que les imprimantes 3D dans l’écosystème complexe de la fabrication additive, les solutions de post-traitement constituent pourtant l’un des leviers clefs à l’industrialisation de cette technologie. La raison est qu’aujourd’hui, il est rare qu’une pièce puisse garantir une apparence et/ou des propriétés physiques parfaites au sortir d’une imprimante 3D. Par conséquent, le post-traitement est une étape quasi obligatoire pour améliorer le rendu d’une pièce imprimée en 3D, la solidifier ou la lisser. Faire passer une pièce de son état brut à une pièce finie et prête à l’emploi, requiert néanmoins des techniques souvent chronophages, coûteuses et qui mobilisent une main-d’oeuvre qualifiée. Selon les cas, les opérations de post-traitement peuvent représenter entre 30 et 70 % du coût d’une pièce additive.
C’est dans ce contexte que l’un de ses acteurs majeurs, Postprocess Technologies, une entreprise américaine leader dans les équipements de post-traitement pour les pièces fabriquées de manière additive, a publié une nouvelle étude sur les tendances du post-traitement en impression 3D. Une quatrième enquête annuelle dont l’un de premiers constats porte sur l’inquiétude croissante des utilisateurs de la fabrication additive à l’échelle de la production, quant à l’adéquation des offres actuelles pour répondre à leurs besoins.
« J’entends souvent le post-traitement qualifié de « sale petit secret » dans la fabrication additive, mais ce n’est pas nécessaire. » a déclaré Melissa Hanson, CMO de PostProcess. « Nous sommes ravis de poursuivre notre mission consistant à mettre au premier plan cette étape critique du flux de travail global de l’impression 3D et à diriger l’analyse des tendances de post-traitement, ce qui est très attendu et est essentiel à la croissance de l’industrie additive en évolution rapide. »
Dans cette nouvelle étude où l’on peut découvrir chiffre à l’appui, les techniques de fabrication additive plus employées, sans surprise on constate qu’avec respectivement 54 % , 48 et 37 %, les procédés d’impression 3D par extrusion, photopolymérisation et fusion laser sur lit de poudre, sont toujours ceux qui dominent les usages. Ces trois principales technologies d’impression représentent à elles seules 65% de toutes les réponses. Le chiffre le plus intéressant, est que 34 % des répondants disent avoir utilisé l’impression 3D pendant une décennie ou plus. C’est deux fois plus que l’année dernière.
Opérations de post-traitement auxquelles les utilisateurs de la fabrication additive ont le plus recours (crédits : Postprocess Technologies)
Conformément à ces tendances, les opérations de post-traitement relatives aux processus d’élimination du support (54%), de la résine (42 %) et de la poudre (35 %) sont toujours signalées par les répondants comme les tâches les plus courantes consacrées au post-traitement. Lorsqu’on se penche sur le pourcentage de temps passé sur différentes méthodes de post-traitement, ce sont les utilisateurs d’imprimantes 3D à extrusion et jet de matière qui dépensent le plus. La moitié de leur temps serait consacré au retrait des structures de soutien.
Quant aux utilisateurs des systèmes à jet de liant, du dépôt d’énergie concentrée et des procédés hybrides, ces derniers consacrent la majorité de leur temps de post-traitement à la finition de surface. Pendant que les utilisateurs de la photopolymérisation se concentrent sur l’élimination de la résine et l’élimination du support, les utilisateurs de Multi Jet Fusion et de Powder Bed Fusion passe le plus gros de leur temps à éliminer les restants de poudre. Plus encore que la teinture, la peinture ou le lissage à la vapeur.
Le plus intéressant à analyser dans ce genre d’études, sont les griefs et difficultés qui peuvent être remontées par les utilisateurs. L’évolution la plus notable est celle émanant des utilisateurs du PBF (fusion laser sur lit de poudre). Là où il y a deux ans, ces derniers étaient principalement préoccupés par les coûts de main-d’œuvre, les pièces endommagées et le débit, aujourd’hui font également part de leur problèmes de recrutement de personnel, mais aussi de leurs préoccupations sur le plan environnemental et de la gestion des déchets. Plus globalement, de toutes les technologies d’impression et de tous les défis, le pourcentage le plus élevé, soit 52 %, concerne la durée de finition jugée trop longues pour les pièces issues des procédés par extrusion.
Les principaux domaines dans lesquels les utilisateurs d’AM aimeraient investir pour améliorer leurs opérations de post-traitement (crédits : Postprocess Technologies)
Là où les utilisateurs de systèmes à photopolymérisation font part de leurs préoccupations concernant la santé et de la sécurité, la gestion des déchets est pointée du doigt par les adeptes du Material Jetting. Enfin, dans le 9ème volet de cette étude dédié au principaux domaines du post-traitement dans lesquels les sondés aimeraient investir en vue d’une amélioration, pour 76 % d’entre-eux la qualité des pièces finies constitue de très loin la priorité. Avec 49 et 48 % des votes, les autres attentes concernent la réduction des temps d’opération et un meilleur rendement.
L’étude de PostProcess Technologies s’intéresse également aux dépenses liées aux opérations de post-traitement. Elle révèle qu’elles sont restées assez constantes d’une année à l’autre. La majorité des répondants ont alloué au moins 25 % de leur budget de fabrication additive aux activités de post-traitement. « Les données deviennent plus intéressantes en regardant par segment de marché vertical » commente PostProcess Technologies.
« Comme l’année dernière, les sondés du marché automobile ont déclaré les dépenses de post-traitement les plus élevées des 5 principaux marchés, consacrant 26 % ou plus de leur budget au post-traitement. Les utilisateurs de l’industrie des machines industrielles, ont un pourcentage encore bien plus élevé. Plus de 51% de leur budget AM va au post-traitement. »
Réalisé auprès d’entreprises issues de 5 d’industries (automobile, médicale, aérospatial, manufacturière et de la machinerie), et appartenant principalement aux continents Nord américain (52 %) et Européen (31 %), le dernier rapport de PostProcess peut-être consulté et téléchargé gratuitement ici.
