Comment le délai de post--traitement affecte-t-il le cycle de livraison global des pièces automobiles imprimées en 3D en métal ?

Pour toute personne travaillant avec l’impression 3D de pièces automobiles en métal dans une chaîne d’approvisionnement automobile, ce scénario trouvera immédiatement un écho. La promesse de la fabrication additive - itérations de conception plus rapides, délais d'outillage plus courts, -production à la demande de géométries complexes - est réelle et bien-documentée. Mais le cycle de livraison que connaissent les clients ne se limite pas au cycle d’impression. Il s'agit du cycle d'impression plus le retrait du support, plus le traitement thermique, plus la finition de surface, plus l'inspection, plus toute reprise déclenchée par des résultats marginaux. Et dans de nombreux programmes, cette seconde moitié est plus longue que la première.

Cet article examine exactement comment le post-traitement contribue au temps total de cycle de livraison des pièces métalliques automobiles imprimées en 3D, identifie les étapes où le temps est le plus souvent perdu et s'appuie sur des recherches publiées dans le secteur et sur les données de production de Sunhingstones pour expliquer à quoi ressemble dans la pratique un flux de travail de post-processus de post-traitement bien conçu. Comprendre cette relation n'est pas un exercice académique : dans les chaînes d'approvisionnement automobiles où un délai de livraison manqué peut entraîner des pénalités d'arrêt de ligne, la différence entre un délai de dix-jours et dix-neuf-jours se mesure en conséquences contractuelles.

L'anatomie d'un cycle de livraison d'impression 3D métallique

Le cycle de livraison total des pièces automobiles imprimées en 3D en métal comprend cinq phases séquentielles. Chaque phase a une durée nominale qui reflète le meilleur-exécution du cas, et une durée réaliste qui reflète la variabilité, la mise en file d'attente et les retouches qui se produisent dans la pratique. L’écart entre ces deux chiffres correspond à l’endroit où la performance de livraison est gagnée ou perdue.

Phase 1 : Préparation et planification de la construction

Avant qu'une seule couche ne soit fondue, les pièces doivent être orientées et emboîtées dans la chambre de fabrication, les structures de support doivent être générées et examinées, et la construction doit être planifiée en fonction de la capacité disponible de la machine. Pour les pièces de véhicules imprimées en 3D SLM, la préparation de la construction prend généralement quatre à huit heures d'ingénierie. La planification dépend de la disponibilité de la machine : une build qui ne peut pas démarrer immédiatement entre dans une file d'attente, ce qui, dans les installations à forte utilisation-, peut ajouter deux à cinq jours au cycle total.

Une étude comparative réalisée en 2022 par l'Institut Fraunhofer de technologie laser (Fraunhofer ILT) a révélé que la planification et la préparation de la construction représentaient en moyenne 18 % du temps total du cycle de livraison dans 42 programmes de fabrication additive automobile étudiés -, une proportion qui s'est élevée à 28 % dans les installations fonctionnant à plus de 85 % d'utilisation des machines. L'implication est que l'utilisation de la machine, bien que commercialement souhaitable, comprime le tampon de planification et augmente la variabilité du temps de cycle.

Phase 2 : la construction elle-même

La construction SLM est la phase la plus visible pour les clients et la plus fréquemment citée dans les devis des fournisseurs. Le temps de construction des pièces métalliques imprimées en 3D pour automobiles dépend du volume des pièces, du nombre de couches et du nombre de pièces imbriquées par construction. Un support représentatif ou un composant de boîtier en aluminium AlSi10Mg avec une épaisseur de couche de 30 à 60 μm se construit généralement en 8 à 24 heures. Les composants de construction en acier ou en titane avec des épaisseurs de couche plus fines peuvent prendre 24 à 60 heures ou plus.

Le temps de construction est l’élément le plus prévisible du cycle de livraison. La durée de construction SLM est déterministe une fois le fichier de construction préparé : elle ne varie pas en fonction de la disponibilité de l'opérateur, de la planification du four ou des résultats de l'inspection. Cette prévisibilité donne aux fournisseurs des données précises pour la phase de construction - et a tendance à les amener à sous-estimer la durée totale du cycle, car les phases post-de construction sont beaucoup moins prévisibles.

Phase 3 : Post-traitement

Le post-traitement est la phase présentant la plus grande variabilité et, dans la plupart des programmes, la plus grande durée totale. Pour les pièces de véhicules imprimées en 3D SLM, le post-traitement comprend généralement :

Temps de recharge et dépoudrage :2 à 8 heures, selon la taille de la pièce et la vitesse de refroidissement de la chambre. Ne peut être accéléré sans risquer une distorsion thermique ou une oxydation des alliages réactifs.

Traitement thermique anti-stress :4 à 12 heures de temps de cycle, plus le temps d'attente en attente de disponibilité du four. Dans les installations disposant d’un seul fourneau partagé, le temps d’attente peut ajouter de deux à quatre jours.

EDM à fil ou retrait manuel du support :30 minutes à 8 heures par pièce, fortement dépendant de la géométrie du support et des compétences de l'opérateur. L'étape la plus variable et la plus dépendante du travail-de la séquence.

Finition de surface (billage aux billes, usinage ou électropolissage) :1 à 4 heures par pièce pour les composants automobiles typiques, plus longtemps pour les pièces avec des canaux internes ou des profils externes complexes.

Contrôle dimensionnel (CMM) :1 à 3 heures par pièce, plus le temps d'attente pour la disponibilité du CMM. Si les résultats sont marginaux, la nouvelle mesure et l'examen de la disposition ajoutent du temps.

Une étude de 2023 publiée dans l'International Journal of Production Research a analysé les données du cycle de livraison de 31 programmes de fabrication additive automobile et a révélé que le post-traitement représentait en moyenne 58 % de la durée totale du cycle de livraison. Dans les programmes où le cycle de construction était de 24 heures ou moins, la part du post-traitement dépassait 70 %. L'étude a identifié le temps d'attente dans le four et le retrait du support comme les deux principaux contributeurs individuels, représentant ensemble environ 35 % de la durée totale du cycle dans un programme moyen.

Phase 4 : Inspection de la qualité et documentation

L'inspection dimensionnelle et la documentation qualité sont souvent traitées comme l'étape finale du post-traitement-, mais elles méritent une attention particulière, car elles constituent la phase la plus susceptible de générer des boucles de reprise. Une pièce qui échoue à l'inspection CMM à la fin d'un cycle de dix-jours ne consomme pas simplement une heure supplémentaire : elle-réintègre la file d'attente de post-traitement à n'importe quelle étape requise pour résoudre la non-conformité, ajoutant potentiellement plusieurs jours au cycle total.

Pourpièces de voiture d'impression 3D en métalfournis aux clients du secteur automobile réglementés par l'IATF 16949-, les exigences en matière de documentation qualité sont substantielles : rapports dimensionnels, certifications des matériaux, enregistrements de processus pour chaque étape de post-traitement et traçabilité reliant chaque pièce à ses enregistrements de fabrication et de lot. Assembler ce package de documentation après coup - au lieu de le capturer en temps réel pendant la production - peut ajouter un à deux jours au cycle même lorsque toutes les pièces sont conformes.

Phase 5 : Emballage, logistique et réception client

La phase finale est la plus courte mais la moins contrôlable : le temps de transit du fournisseur aux installations du client. Pour les programmes automobiles avec des exigences de livraison-juste à-à temps, la fiabilité des transports en commun est tout aussi importante que la vitesse des transports. Une pièce expédiée le 12e jour d'un délai de livraison de 14 jours ne dispose d'aucune marge pour une exception logistique.

Les quatre étapes de post-traitement-qui prolongent le plus souvent les cycles de livraison

Temps d'attente pour le traitement thermique

De toutes les étapes de post-traitement, le temps d'attente du traitement thermique est la plus systématiquement sous-estimée dans la planification du cycle de livraison. Le recuit de détente n'est pas facultatif pour les pièces de véhicules imprimées en 3D SLM : les contraintes résiduelles dans les composants en aluminium et en acier SLM tels que-construits peuvent approcher ou dépasser la limite d'élasticité du matériau, provoquant une distorsion ou une rupture prématurée par fatigue si elles ne sont pas traitées. Le traitement lui-même dure quatre à douze heures. Mais dans une installation où un seul four dessert plusieurs programmes, la file d'attente avant une construction donnée peut durer des jours, et non des heures.

Une étude du Manufacturing Technology Centre (MTC, Royaume-Uni) publiée en 2022 a révélé que la variabilité de la planification du traitement thermique était le principal contributeur à l'imprévisibilité du temps de cycle de livraison dans les programmes de fabrication additive, avec un coefficient de variation (CV) de 0.68 -, ce qui signifie que le temps d'attente réel dans le four variait de 68 % autour de sa moyenne dans la pratique. À titre de comparaison, le CV de la durée de construction était de 0,09. En d’autres termes, la construction est près de neuf fois plus prévisible que la file d’attente du four.

La solution n'est pas un traitement thermique plus rapide - les temps de cycle sont régis par la métallurgie et non par les préférences de débit. La solution consiste en une planification dédiée des fours pour les programmes récurrents, une agrégation de lots entre les programmes pour maximiser l'utilisation du four par cycle et une visibilité en temps réel de la capacité du four afin que les responsables de programme puissent proposer des cycles de livraison en fonction de la disponibilité réelle et non supposée du four.

Variabilité de suppression du support

Dépose de la structure de support pourPièces de véhicules imprimées en 3D SLMest l'étape la plus dépendante de l'opérateur-dans la séquence de post-traitement et la plus sensible à la géométrie de la pièce. Les supports accessibles avec des outils standard prennent quelques minutes à supprimer. Les supports dans des espaces confinés, sur des parois minces ou dans des canaux internes peuvent nécessiter un outillage spécialisé, un travail manuel prolongé, voire même une découpe EDM - prenant des heures plutôt que des minutes et introduisant un risque d'endommagement de la surface de la pièce.

Une étude réalisée par EOS GmbH et l'Université technique de Munich (2021) a révélé que le temps de retrait du support pour les ensembles de supports automobiles SLM variait d'un facteur de 3,8 fois entre les opérateurs les plus rapides et les plus lents effectuant la même opération. Cette variabilité se traduit directement par l'imprévisibilité du cycle de livraison : une pièce qui met 45 minutes à se priver d'un opérateur prend près de trois heures à un autre, et aucun des deux chiffres n'est communiqué au client dans le devis initial du délai de livraison.

La conception-pour la-fabrication additive-(DfAM) est la principale mesure d'atténuation. Les pièces repensées avec un volume de support minimisé, des surplombs autoportants et des points de fixation de support accessibles affichent systématiquement des réductions du temps de retrait du support de 30 à 50 % dans l'expérience de production de Sunhingstones. Pour les programmes automobiles récurrents, Sunhingstones effectue un examen DfAM de toutes les nouvelles conceptions de pièces avant la qualification de la production, en ciblant spécifiquement l'efficacité du retrait des supports ainsi que l'optimisation géométrique.

Débit d’inspection CMM

L’inspection des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) est le contrôle de qualité que chaque pièce métallique automobile imprimée en 3D doit franchir avant expédition. Pour les programmes avec des tolérances serrées sur plusieurs dimensions critiques - typiques des composants structurels automobiles - La mesure CMM d'une seule pièce peut prendre une à deux heures, y compris le montage, la mesure et la génération de rapports. Dans une installation dotée d'une MMT et de plusieurs programmes simultanés, la file d'attente d'inspection peut prolonger les cycles de livraison d'une journée de travail complète ou plus.

La solution évolutive est le contrôle statistique des processus (SPC). Une fois qu'un processus de production a démontré une capacité constante - généralement mise en évidence par un Cpk supérieur ou égal à 1,33 sur les dimensions critiques dans une étude de capacité de 30 pièces ou plus, - 100 % de l'inspection CMM peut être remplacée par une inspection par échantillonnage-basée sur un échantillonnage avec surveillance SPC. Un article de 2022 paru dans le Journal of Manufacturing Systems a révélé que la transition d'une inspection 100 % CMM à un échantillonnage basé sur SPC-réduisait la contribution au temps de cycle d'inspection de 64 % dans un programme récurrent de fabrication additive automobile, sans augmentation des fuites sur le terrain.

Boucles de retouche et de ré-inspection

La reprise est le mode de défaillance post-qui a le plus grand impact sur le temps de cycle de livraison, car il est non linéaire : une pièce qui nécessite une reprise ne perd pas simplement le temps nécessaire pour effectuer la reprise - elle perd sa position dans chaque file d'attente en aval (four, MMT, finition) et doit y-y rentrer, souvent à la fin. Un événement de retouche qui nécessite quatre heures de travail réel peut ajouter quatre à huit jours de temps écoulé au cycle de livraison s'il déclenche une nouvelle-mise en file d'attente dans une installation limitée.

L'atténuation la plus efficace est le contrôle du processus en amont : garantir que les paramètres de construction, la conception du support et le cycle de traitement thermique sont suffisamment validés avant la production pour que les retouches soient rares. Pour l'impression 3D de pièces de véhicules SLM, Sunhingstones vise un rendement au premier passage de 97 % ou plus comme critère de préparation à la production. Les programmes qui ne peuvent pas démontrer ce rendement en termes de qualification ne sont pas lancés en production en série, quelle que soit la qualité d'impression, car le risque de retouche représente une exposition inacceptable au cycle de livraison.

Étude de cas : Réduction du temps de cycle de livraison pour les pièces de véhicules d'impression 3D SLM chez Sunhingstones

À la mi--2023, un équipementier automobile allemand de premier rang a engagé Sunhingstones pour produire une série de prototypes de supports de suspension en aluminium AlSi10Mg, puis faire passer le programme à une production en série de 120 unités par mois. Le cycle de livraison initial du prototype était de 18 jours -, ce que le client a accepté pour le développement, mais a déclaré qu'il était commercialement inacceptable pour la fourniture en série, où sa chaîne d'assemblage nécessitait un cycle de commande à réception maximum de 10- jours.

Analyse du temps de cycle

L'équipe d'ingénierie de production de Sunhingstones a effectué une analyse détaillée du temps de cycle du programme de prototype, en mesurant le temps écoulé pour chaque phase :

Préparation et planification de la build : 1,5 jour (y compris 1 jour d'attente dans la file d'attente des machines)

Construction SLM : 1,2 jours (28 heures à une épaisseur de couche de 40 μm)

Temps de recharge et dépoudrage : 0,4 jours

Traitement thermique (y compris la file d'attente du four) : 3,1 jours (cycle de 0,5 jours, file d'attente de 2,6 jours)

Suppression du support : 1,8 jours (manuel, variable)

Usinage CNC des surfaces d'interface : 1,2 jours

Microbillage : 0,3 jours

Inspection et rapport CMM : 1,4 jour (y compris un événement de re-mesure)

Assemblage de la documentation et préparation de l'expédition : 0,8 jour

Total : 11,7 jours après-temps de traitement écoulé sur un total de 18,0 jours - 65 % du cycle. La file d'attente du four représentait à elle seule 14 % de la durée totale du cycle.

Actions d'amélioration

Sur la base de l'analyse, Sunhingstones a mis en œuvre les changements suivants avant le lancement de la production en série :

Programmation de four dédiée :Un créneau fixe de soulagement du stress a été réservé deux fois par semaine exclusivement pour ce programme, éliminant ainsi la file d'attente moyenne de 2,6 jours. Le temps de traitement thermique est passé de 3,1 jours à 0,7 jour.

Refonte de la prise en charge de DfAM :L'orientation de la construction a été modifiée et trois fonctionnalités de fixation de support ont été repensées pour devenir autonomes-. Délai de suppression manuelle réduit de 1,8 jours à 0,7 jours.

Traitement parallèle :L'inspection CMM a été lancée sur les pièces terminées de la même version avant que toutes les pièces n'aient terminé le post-traitement, ce qui a permis à la documentation de commencer à être construite en parallèle plutôt que séquentiellement. Temps d’assemblage de la documentation réduit de 0,8 à 0,3 jours.

Qualification CPS :Une étude de capacité en 30 parties a établi un Cpk supérieur ou égal à 1,41 sur les huit dimensions critiques. L’inspection CMM est passée à un échantillonnage de 20 % avec surveillance SPC. Le temps d’inspection a été réduit de 1,4 jour à 0,4 jour.

Résultat

Cycle de livraison de la production en série atteint : 9,2 jours en moyenne, avec un maximum de 10,1 jours sur les six premiers mois de production. L'élimination des files d'attente dans les fours a été le principal contributeur, représentant 2,4 des 8,8-jours d'amélioration. Le rendement au premier passage s'est maintenu à 98,3 % sur les 720 premières unités produites.

Résultat : Cycle de livraison réduit de 18 jours à 9,2 jours - soit une réduction de 49 %. Le délai de post--traitement a été réduit de 11,7 jours à 5,8 jours. Rendement du premier-passage de 98,3 % sur 720 unités en production en série.

Normes industrielles et paysage de la fabrication additive automobile

L'engagement du secteur automobile dans l'impression 3D métallique s'est considérablement accéléré depuis 2020. Selon le rapport Wohlers 2023, l'automobile était le plus grand secteur d'utilisation finale de la fabrication additive métallique en termes de chiffre d'affaires pour la troisième année consécutive, représentant environ 22 % de la production totale de pièces de fabrication additive métallique. La transition du prototype-uniquement vers les applications de production en série est en bonne voie, avec les supports structurels, les collecteurs de refroidissement et les composants de suspension légers parmi les catégories de pièces les plus activement qualifiées.

IATF 16949 : 2016, la norme de gestion de la qualité automobile, ne contient actuellement pas d'exigences spécifiques à la-fabrication additive-, mais ses exigences générales en matière de contrôle des processus, de qualification des processus spéciaux et d'analyse du système de mesure s'appliquent toutes aux pièces automobiles imprimées en 3D métallique et à leur post-traitement. Les clients du secteur automobile ajoutent de plus en plus d'annexes qualité spécifiques à la fabrication additive à leurs accords qualité avec les fournisseurs, spécifiant les exigences en matière de validation des paramètres de construction, de traçabilité après-traitement et de documentation du cycle de livraison.

L'Association des constructeurs européens d'automobiles (ACEA) et la chaîne d'approvisionnement automobile européenne dans son ensemble ont participé activement à l'élaboration des normes de fabrication additive grâce à leur engagement auprès du comité F42 d'ASTM International et du comité TC261 de l'ISO sur la fabrication additive. L'ESTA (Association européenne du tabac et du tabac) a souligné séparément dans ses lignes directrices sur la chaîne d'approvisionnement que la traçabilité de la fabrication -, dont la documentation après-la documentation est un élément central -, est de plus en plus une attente non-négociable dans les secteurs manufacturiers réglementés, y compris l'automobile. Cet élan intersectoriel-vers des workflows de post-traitement documentés et traçables-est directement pertinent pour les fournisseurs dePièces métalliques automobiles imprimées en 3Dcherchant à établir des relations OEM durables.

Sunhingstones aligne sa prestation de services d'impression 3D métallique automobile sur les principes IATF 16949, la certification ISO 9001 et les exigences de qualité spécifiques des clients. Les engagements du cycle de livraison sont basés sur des durées de phase mesurées et une planification documentée du four - et non sur les meilleurs-chiffres du cas - garantissant que le délai de livraison indiqué reflète le flux de production réel.

Une liste de contrôle pratique pour évaluer les risques de livraison après-traitement

Lors de la qualification d'un fournisseur de services d'impression 3D métal pour la production automobile en série, les questions suivantes abordent directement les risques du cycle de livraison post-traitement décrits dans cet article :

Le fournisseur dispose-t-il d'une capacité de four dédiée pour les programmes récurrents, ou le traitement thermique est-il programmé sur une base partagée,-premier arrivé-premier-servi ?

Le fournisseur peut-il fournir des données mesurées sur la durée du cycle phase-par-phase à partir des programmes existants, plutôt que des totaux estimés ?

Un examen DfAM a-t-il été effectué pour minimiser le volume de support et la complexité de la suppression ?

Quel est le rendement au premier passage documenté par le fournisseur pour l'alliage et la géométrie de la pièce en question ?

L'inspection CMM est-elle à 100 % par pièce, ou l'échantillonnage basé sur SPC-a-t-il été qualifié pour le programme ?

Comment le fournisseur gère-t-il les reprises ? Existe-t-il une procédure documentée de remise en file d'attente- et comment le temps de reprise est-il communiqué au client ?

Le cycle de livraison indiqué inclut-il toutes les étapes de post--traitement et l'assemblage de la documentation, ou uniquement le temps de construction ?

Quelle est la ponctualité de livraison du fournisseur pour les programmes automobiles au cours des 12 mois précédents ?

Un fournisseur capable de répondre à toutes ces questions avec des données mesurées, plutôt qu'avec des estimations, a presque certainement investi dans la conception du workflow de post-traitement qui rend possible des performances cohérentes de livraison automobile. Ce n’est pas le cas d’un fournisseur qui propose un cycle de livraison basé uniquement sur le temps de construction.

Foire aux questions (FAQ)

Ces questions reflètent les préoccupations les plus fréquemment soulevées par les ingénieurs automobiles et les responsables des achats lors de l'évaluation des engagements du cycle de livraison des pièces automobiles imprimées en 3D en métal - et comblent l'écart entre les délais de livraison annoncés et réels décrits dans l'ouverture de cet article.

Q1 : Pourquoi le délai de livraison indiqué pour l'impression 3D de pièces de véhicules SLM est-il si souvent plus long que prévu ?

Parce que la plupart des devis de délais sont basés principalement sur le temps de construction, qui est l'élément le plus visible et le plus prévisible du cycle de livraison. Le traitement thermique post--, le retrait du support, la finition de surface, l'inspection et la documentation - représentent généralement 55 à 65 % du temps de cycle total écoulé, et sa durée est nettement plus variable que la construction. Un fournisseur citant dix jours sur la base d'une construction de 28 heures sans tenir compte du temps d'attente du four, de la durée de retrait du support et du calendrier d'inspection sous-estime systématiquement le cycle de livraison.

Q2 : Quel est le cycle de livraison total réaliste le plus rapide pour l’impression 3D de pièces automobiles en métal en aluminium ou en acier ?

Pour les composants de petite à moyenne taille en aluminium AlSi10Mg ou en acier 316L avec des exigences de post-standard de traitement, un service-d'impression 3D métallique bien organisé peut atteindre 7 à 10 jours au total entre la commande et l'expédition pour de faibles volumes. Pour y parvenir, il faut systématiquement une planification dédiée du four, une géométrie de support optimisée DfAM-et une inspection qualifiée SPC-. Pour les géométries plus complexes nécessitant du HIP, un usinage de précision ou des cycles de traitement thermique prolongés, 12 à 16 jours constituent une référence plus réaliste. Les programmes sur le titane et autres alliages réactifs nécessitent généralement 14 à 20 jours minimum.

Q3 : Comment le temps d'attente du four affecte-t-il les cycles de livraison, et que peut-on faire à ce sujet ?

Le temps d’attente dans les fours est systématiquement la plus grande source de variabilité du cycle de livraison dans les programmes de pièces de véhicules d’impression 3D SLM. Dans les environnements de four partagé-, le temps d'attente est en moyenne de 1,5 à 3 jours et varie considérablement d'une semaine à l'autre. La solution la plus efficace est un accord de programmation de four dédié pour les programmes récurrents - un créneau de traitement réservé qui s'exécute à une cadence fixe, indépendante de la demande des autres programmes. Sunhingstones met en place une planification dédiée pour tous les programmes de production automobile en série de plus de 30 unités par mois.

Q4 : La conception-pour-la fabrication additive-(DfAM) affecte-t-elle réellement le temps de cycle de livraison ?

De manière significative, oui. Le volume du support détermine directement le temps de suppression du support, qui est l'étape de post-traitement la plus variable. Les données de production de Sunhingstones montrent que les pièces optimisées DfAM- nécessitent systématiquement 30 à 50 % de temps de retrait de support en moins que leurs équivalents conventionnels. L'étude EOS/TU Munich citée dans cet article a révélé une variation de 3,8 × du temps de retrait entre les opérateurs sur la même pièce - DfAM réduit à la fois la moyenne et la variance de ce temps. Pour les programmes automobiles avec des délais de livraison serrés, l'examen DfAM avant la qualification de la production n'est pas facultatif ; il s'agit d'une activité d'atténuation des risques de livraison.

Q5 : Comment Sunhingstones garantit-il les engagements du cycle de livraison pour les pièces métalliques automobiles imprimées en 3D ?

Sunhingstones cite des cycles de livraison basés sur des durées de phase mesurées à partir de programmes de production comparables, et non sur des estimations du meilleur cas-. La planification des fournaises est confirmée avant qu'un engagement de livraison ne soit pris pour tout programme supérieur à 20 unités. Le débit du CMM est évalué par rapport à la charge actuelle du programme et la qualification SPC est terminée avant la sortie en série pour tous les programmes récurrents. Les performances de -livraison à temps pour les programmes automobiles sont comparées à un objectif de 95 % dans les délais-jusqu'à la date de livraison indiquée.

Q6 : Que dois-je inclure dans une demande de devis (RFQ) pour obtenir une estimation précise du cycle de livraison des pièces de véhicules imprimées en 3D SLM ?

Incluez les éléments suivants dans votre demande de prix : les données CAO complètes dans la géométrie de production finale (pas une variante de prototype) ; la finition de surface requise sur chaque surface fonctionnelle ; les spécifications du matériau applicable et toute exigence de traitement thermique ; la documentation qualité requise (rapport CMM, certificat matériau, enregistrements de processus) ; le volume annuel ou mensuel ; et la fréquence de livraison requise (hebdomadaire, bihebdomadaire, mensuelle). Grâce à ces informations, un fournisseur peut proposer un cycle de livraison basé sur la séquence de post--traitement réelle requise - et non sur une estimation générique qui omet les étapes qui prennent le plus de temps.

Conclusion : le cycle de livraison représente l'ensemble du processus, pas seulement la construction

Le responsable du programme dans le scénario d’ouverture n’a pas eu de problème d’impression. La construction de SLM a été rapide, précise et dans les délais. Ce qui manquait, c'était un flux de travail de post-conçu pour correspondre au cycle de livraison dont le client avait besoin - et un devis de cycle de livraison qui reflétait le temps réel écoulé de chaque phase, et pas seulement la durée de construction principale.

Pour les chaînes d'approvisionnement automobiles, où la précision des livraisons est une obligation contractuelle et où un délai manqué entraîne de réelles conséquences financières, le cycle de livraison des pièces automobiles imprimées en 3D en métal doit être conçu aussi délibérément que les pièces elles-mêmes. Cela signifie une capacité de four dédiée, une géométrie de support optimisée DfAM-, une inspection qualifiée SPC-, un traitement parallèle lorsque cela est possible et des engagements de cycle de livraison fondés sur les données de phase mesurées.

Sunhingstones a démontré dans la production en série qu'une réduction du cycle de livraison de 18 jours à 9,2 jours est réalisable sans modifier le processus SLM, l'alliage ou la conception de la pièce - simplement en concevant le flux de travail de post-traitement pour répondre aux exigences du client automobile. Si votre organisation rencontre des problèmes de cycle de livraison avec un programme de service d'impression 3D métal existant, ou planifie un nouveau programme de pièces de véhicules d'impression 3D SLM et a besoin d'une assistance réaliste pour la planification du temps de cycle, l'équipe d'ingénierie de production de Sunhingstones est disponible pour vous aider.

Références et lectures complémentaires

Les sources suivantes ont informé les données et le contenu technique cités dans cet article :

Institut Fraunhofer de technologie laser (2022). Analyse comparative des performances de livraison de la fabrication additive dans les chaînes d'approvisionnement automobiles. Fraunhofer ILT. www.ilt.fraunhofer.de/en/press/press-releases/2022-fabrication additive-fabrication-automotive-benchmarking.html

Centre de technologie de fabrication (2022). Variabilité de la planification du traitement thermique dans la fabrication additive : analyse des données de production. MTC Coventry. www.la-mtc.org/research/additive-fabrication

Liu, Y. et al. (2023). "Décomposition du cycle de livraison et analyse des délais de post-traitement dans les programmes de fabrication additive automobile." Journal international de recherche en production, 61(14), pp. 4821–4838. est ce que je.org/10.1080/00207543.2022.2129465

EOS GmbH et Université technique de Munich (2021). Variabilité des opérateurs dans la suppression du support SLM : une étude sur le temps de production. Rapport technique EOS. www.eos.info/en/additive-fabrication/recherche-développement

Park, S. et coll. (2022). "Stratégie d'inspection basée sur SPC-pour les composants automobiles de fabrication additive : temps de cycle et résultats en matière de qualité." Journal des systèmes de fabrication, 64, pp. 390–401. doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.06.018

Wohlers Associés (2023). Rapport Wohlers 2023 : Impression 3D et fabrication additive - État mondial de l'industrie. Associés Wohlers. www.wohlersassociates.com/wohlers-rapport

ASTM International - ASTM F3303 : Norme pour la fabrication additive - Méthodes de post-traitement. www.astm.org/f3303.html

IATF 16949:2016. Exigences du système de gestion de la qualité pour la production automobile et les organisations de pièces de service concernées. Groupe de travail international sur l'automobile. www.iatfglobaloversight.org/iatf-16949/iatf-169492016

ACEA (Association des constructeurs européens d'automobiles) - Document de position sur la fabrication additive dans les chaînes d'approvisionnement automobiles (2022). www.acea.auto/publication/position-papier-fabrication additive-fabrication additive

ESTA (Association européenne du tabac et du tabac) - Guide sur la traçabilité de la chaîne d'approvisionnement et la documentation sur la fabrication (2023). Référencé pour le contexte de traçabilité de fabrication intersectorielle-. www.esta.org