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Étude de cas : La technologie SLS de XYZprinting au service de la robotique


XYZprinting Logo
XYZprinting propose l’une des gammes de produits les plus complètes du marché, avec un éventail d’imprimantes de toutes tailles et technologies. HARBEC, une entreprise de fabrication, utilise leur imprimante 3D SLS MfgPro230 xS pour produire des éléments d’outillage robotique sur mesure.
XYZprinting HARBEC étude de cas outillage robotique

Qu'est-ce que l'outillage robotique (ou EoAT, "end of arm tooling") ?

Traduit littéralement, EoAT (« end of arm tooling) signifie outillage en bout de bras. Il désigne les différents outils fixés sur les robots ou bras robotiques pour leur permettre d’interagir avec différents objets ou pièces.

C’est un concept vaste, car il peut couvrir tout ce qui peut être mis à l’extrémité d’un bras robotique, des capteurs infrarouge aux pinces et autres outils.

L’outillage robotique est un élément essentiel des processus de fabrication, notamment dans l’industrie 4.0. C’est ce qui permet aux robots de saisir des objets sur un tapis roulant, par exemple, ou aux scanners 3D sur bras robotique d’automatiquement numériser et inspecter chaque pièce en 3D.

HARBEC optimise ses éléments d'outillage robotique

HARBEC, une entreprise basée dans l’État de New York, fabrique des milliers de pièces par mois en utilisant toute une série de technologies : l’usinage CNC, le moulage par injection et l’impression 3D font toutes partie de leur offre.

Comme ceux de beaucoup de fabricants ou équipementiers de leur envergure, les ateliers HARBEC sont équipés de robots pour déplacer les pièces d’une station à l’autre. Ces bras robotisés nécessitent des outils spéciaux en bout de bras, comme des pinces ou préhenseurs, selon les pièces à manipuler.

Plus particulièrement, et c’est là qu’intervient l’impression 3D, chaque outil a besoin de son propre support, faisant le lien entre l’outil et le bras.

Fort de ses 20 ans d’expérience dans la fabrication additive, HARBEC a décidé d’utiliser l’impression 3D pour produire des supports sur mesure. L’objectif était notamment de réduire le poids des supports grâce à l’optimisation topologique.

En effet, plus les pièces sont légères, moins les bras sont sollicités, et plus ils peuvent se déplacer rapidement. À grande échelle, quelques millisecondes économisées par pièce peuvent représenter une forte hausse de la productivité.

SLA vs SLS

Les ingénieurs de HARBEC ont d’abord utilisé la stéréolithographie (SLA) pour produire leur support. Cependant, après que son design ait été optimisé pour le rendre plus léger, la pièce résultante n’était pas assez rigide.

Afin d’optimiser le poids de la pièce au mieux tout en conservant une résistance suffisante, l’équipe HARBEC a décidé d’opter pour la technologie SLS (« Selective Laser Sintering » ou frittage de poudre) via leur imprimante 3D XYZprinting MfgPro230 xS.

Après plusieurs essais et comparatifs entre les deux technologies, le SLS s’est avéré être le bon choix. Les supports produits avec la technologie SLS et le matériau PA 12 (nylon) étaient presque aussi rigides que la pièce d’origine non optimisée, et en étant jusqu’à 50% plus légers.

Voici un comparatif des différents résultats obtenus :
HARBEC 1 SLA Accura 25 100g
  • Technologie : SLA
  • Matériau : Accura 25
  • Poids : 100 g
  • Résistance à la traction : 38 MPa
  • Module de Young : 1590 – 1660 MPa
  • Résultats : Lourd, Rigide, Haute résistance
HARBEC SLA Accura 25 60g
  • Technologie : SLA
  • Matériau : Accura 25
  • Poids : 60 g
  • Résistance à la traction : 38 MPa
  • Module de Young : 1590 – 1660 MPa
  • Résultats : Lourd, Flexible, Faible résistance
HARBEC SLS PA12 XYZprinting
  • Technologie : SLS
  • Matériau : PA 12 (XYZprinting)
  • Poids : 50 g
  • Résistance à la traction : 38 MPa
  • Module de Young : 1700 – 1800 MPa
  • Results: Léger, Rigide, Résistance modérée
Voici à quoi ressemble la pièce finale, équipée de ses préhenseurs (pinces) :
HARBEC SLS PA12 XYZprinting Final part

Zoom sur la XYZprinting MfgPro230 xS

La MfgPro230 xS est l’une des solutions d’impression 3D SLS plastique les plus rentables du marché. Elle peut être utilisée dans de nombreux environnements pour une grande diversité d’applications.

Voici quelques-unes de ses principales caractéristiques :

  • Grand espace d’impression : 230 x 230 x 230 mm
  • Vitesse d’impression : Jusqu’à 20 mm/hour
  • Matériaux disponibles : PA 12 (rigide), TPU (flexible)
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XYZprinting MfgPro230 xS

La XYZprinting MfgPro 230 xS.

À propos de l'auteur

Ludivine Cherdo

Ludivine conçoit et implémente la stratégie de contenu d'Aniwaa, élaborant des guides détaillés basés sur ses connaissances approfondies en matière de fabrication additive. Elle réalise également des tests d'imprimantes 3D et se maintient au courant des dernières nouvelles et tendances de l'industrie. Après avoir grandi aux États-Unis puis vécu en Espagne, au Chili et au Cambodge, Ludivine est désormais basée en France.