Procédé de fabrication additive arc-fil (WAAM)

Dernière modification: 
26-07-2019

Le procédé de fabrication additive arc-fil WAAM (abréviation : WAAM) est une forme de structure 3D pour pièces métalliques. Cette technique utilise un robot de soudage (standard) avec fil à souder. Ces robots de soudage peuvent souder 1 kg ou plus de matériau par heure, ce qui permet de produire des pièces plus grandes (jusqu'à environ 2x2 m) de manière plus économique et plus rapide qu'avec d'autres techniques de fabrication additive (généralement à base de poudre).

 

De nombreux résultats intéressants ont déjà été obtenus avec cette technologie dans des centres de recherche étrangers. Par exemple, dans l’impression de pièces de rechange pour les applications offshore, maritimes, spatiales et aéronautiques, les prototypes, les réparations, les alternatives au moulage, etc.

Par le biais de recherches axées sur la pratique, notre objectif est également de développer ces connaissances en Flandre. Pour ce faire, nous associons les compétences de l'Institut belge de la Soudure (IBS) aux connaissances en impression 3D des métaux de la Haute école VIVES et au groupe de recherche en techniques de soudage de la KU Leuven..

Représentation schématique typique d'un procédé WAAM

But du projet

La fabrication additive est un lien essentiel au sein de l'industrie 4.0. La Flandre est à l’avant-garde dans le domaine de la fabrication additive métallique ou de l’impression 3D de pièces métalliques. Le procédé de fabrication additive arc-fil WAAM est une technologie prometteuse, mais fortement sous-exposée en Flandre. Avec cette technique, les pièces métalliques peuvent être construites à partir de fil à souder grâce à un robot de soudage standard. Les centres de recherche des pays voisins ont déjà obtenu de nombreux résultats intéressants avec cette technique.

Comme d'autres technologies d'impression 3D, WAAM peut être utilisé pour produire des pièces uniques, des petites séries ou des prototypes. Les pièces à géométrie complexe (interne) ou les produits composés de plusieurs matériaux peuvent être produits plus efficacement par impression 3D par rapport aux procédés classiques. WAAM utilise des robots de soudage standard. Un robot de soudage peut souder plusieurs kilos de matériau par heure, ce qui permet de produire des pièces plus volumineuses de façon plus économique et plus rapide qu'avec d'autres techniques d'impression 3D (généralement à base de poudre). L’autre avantage est que les entreprises peuvent obtenir un meilleur retour sur leur investissement actuel dans un robot de soudage, car ce robot peut être utilisé pour l'impression 3D à des moments où il serait sinon inactif (la nuit, le week-end).

L'objectif général de ce projet de recherche orienté vers la pratique est de familiariser les entreprises avec la technologie WAAM et de leur fournir les outils leur permettant d'exploiter les possibilités offertes par WAAM.

 

Objectifs concrets :

  • Rechercher des possibilités de convertir tout robot de soudage en un robot d'impression WAAM 3D. ICP : organisation de 3 ateliers ou visites d’entreprise sur l’impression WAAM et la conversion d’au moins 2 robots de soudage existants en WAAM.
  • Donner aux entreprises participantes un aperçu complet des possibilités et des limites de WAAM sur la base de cas concrets et leur fournir les connaissances nécessaires pour s’y mettre par elles-mêmes. ICP : élaboration de 3 cas concrets.
  • Mettre en place une formation pour les opérateurs et/ou intégrer la formation dans les formations existantes. ICP : 1 formation sur l’impression WAAM 3D et la mise en place d’un manuel pratique pour les concepteurs (de produits).

Description du projet

Sur la base d'un certain nombre de cas concrets, nous fournirons aux entreprises participantes un aperçu des possibilités de cette technologie et les connaissances nécessaires pour s’y mettre par elles-mêmes.

Comme WAAM utilise des robots de soudage standard (semi-automatiques, par exemple), ce procédé peut permettre de rentabiliser davantage les investissements existants dans les robots de soudage. La surcapacité qui existe actuellement dans de nombreuses entreprises peut être encore exploitée en l’utilisant pour le soudage 3D lorsque les robots sont inactifs (par exemple, la nuit / le week-end).

En participant au projet collectif, vous recevrez un aperçu des conditions préalables, techniques et financières de cette technique.

À cette fin, nous sommes à la recherche de différentes entreprises :

  • Fournisseurs/fabricants de robots de soudage et intégrateurs de systèmes
  • Développeurs de logiciels (CAO / FAO, calcul du prix...)
  • Entreprises ayant des applications potentielles pour les pièces produites avec WAAM.
  • Entreprises qui produisent des composants nécessitant beaucoup de travail de fraisage ou d’usinage et pour lesquels WAAM demande moins de finissage.
  • Entreprises qui utilisent des robots de soudage dans leur procédé de production et qui souhaitent utiliser WAAM dans leur parc de machines.
  • Les agences de design qui souhaitent en savoir plus sur les possibilités de conception de pièces WAAM.

Les mêmes facteurs s'appliquent ici comme avec d'autres pièces produites par additif :

  • Pièces uniques (personnalisation) ou petites séries
  • Géométrie (interne) plus complexe - Combinaison de fonctions
  • Gain de poids
  • Multimatériaux
  • Les pièces produites avec WAAM sont des pièces métalliques de forme relativement grossière en termes de surface (cf. moulage en sable). L'épaisseur de paroi minimale (largeur) du WAAM semi-automatique est d'environ 4 mm.

Si vous êtes intéressé, contactez :