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

impression xyz, etc.

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

Le développement des drones comporte un certain nombre de limites : ses composants doivent en effet être solides et résistants aux chocs, mais aussi légers et rigides pour garantir de meilleures performances. Le recours à la fabrication additive pour produire ces pièces permet de répondre à ces attentes – la technologie a largement fait ses preuves dans le domaine aéronautique. En n’utilisant que le matériau nécessaire et le bon matériau, il est capable d’optimiser le rapport poids/résistance d’une pièce et en même temps de réduire le temps de fabrication. C’est au moins une des raisons pour lesquelles TEKEVER s’est intéressé de plus près aux technologies 3D. Dans un premier temps, elle s’est tournée vers le dépôt de matière fondue, mais le procédé présentait certaines limites, ce qui l’a amenée à tester d’autres technologies. Elle a finalement choisi une solution de frittage de poudre de XYZprinting.

Le corps de la tour modélisé en 3D (crédits 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, elle a décidé de fabriquer le corps de tourelle de son drone AR4. Il s’agit d’un composant qui a une forme très complexe, avec des parois à la fois fines et épaisses, de petits trous et des bords arrondis. L’entreprise l’a d’abord imprimée en 3D sur une machine FDM à l’aide d’ULTEM, un thermoplastique haute performance connu pour son rapport poids/résistance élevé. L’une des limites de ce processus est la génération de supports d’impression, ce qui ajoute une consommation de matière plus élevée et affecte également la qualité finale de la pièce. Comme le frittage de poudre n’a pas besoin de supports, c’était une bonne alternative au FDM.

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En plus de cette limitation, nous devions également conserver la légèreté de la pièce, optimiser le temps d’impression et avoir une pièce résistante à l’eau. 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 du composant, 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 trous d’aération doivent être ajoutés afin que la poudre non frittée puisse être évacuée de l’intérieur. L’entreprise peut soit modifier la conception de la pièce elle-même, soit utiliser un logiciel spécifique pour modifier la géométrie de remplissage. Dans le cas de TEKEVER, ils ont ajouté des trous de drainage et creusé la pièce pour réduire son poids.

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

Composants imprimés en 3D (crédits photo : XYZprinting)

Enfin, le drone AR4 est une solution de surveillance maritime qui survole régulièrement les océans et 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 à faible absorption d’eau et d’humidité. Justement, XYZprinting a développé un Nylon 12 qui répond à ces limitations. sPro12w se caractérise par sa bonne résistance chimique, sa faible absorption d’humidité et son excellente résolution de surface. C’est donc un matériau sélectionné pour TEKEVER.

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Des résultats satisfaisants

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

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

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