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Étude de cas

Imprimer en une seule fois l'extrémité d'une pale d'éolienne en 8 jours

Comment l'armoire d'alimentation en matériau et de séchage Fortus FDC a permis de réussir dès la première impression à grande échelle


3D printed turbine blade using Stratasys FDM Technology
Scandia National Laboratories logo

Customer

Sandia National Laboratories 

Headquarters

Albuquerque, NM

Industry

Federally Funded Research and Development Center (FFRDC)

Employees

12,000+

Défi

Une impression de 8 jours qui ne devait pas échouer 

Dans le cadre d’une initiative financée par le ministère américain de l’Énergie, les laboratoires nationaux de Sandia devaient produire une extrémité de pale de turbine éolienne aérodynamique de près de 2 mètres, sans aucune marge d’erreur. 

Le cycle de production a nécessité : 

  • 185 heures d’impression en continu 
  • Huit bobines de matériau
  • Plusieurs changements automatiques de matériau 

Bien que la pièce puisse être imprimée à l’aide de la technologie d’impression 3D FDM, les changements automatiques de filament ont introduit une variabilité au cours des trois tentatives, affectant la qualité de surface et l’Uniformité des pièces. Chaque cycle de production nécessitant plus d’une semaine de temps machine, les échecs s’avéraient coûteux. L’équipe devait réduire les changements de filament et stabiliser le processus sans repenser la conception de la pièce.  

Sandia a fait appel à Stratasys Direct Manufacturing (SDM). Depuis plus de 30 ans, Stratasys Direct™ est à la pointe de l’impression 3D FDM®, aidant ses clients à relever des défis complexes en matière de conception et de fabrication. L’entreprise possède une expérience éprouvée dans la fourniture de pièces fiables et à haute performance pour les applications les plus exigeantes. 

La solution

La Fortus FDC avec l’imprimante 3D F900 

En collaboration avec SDM, l’équipe a associé l’armoire de distribution et de séchage de matériaux Fortus FDC à l’imprimante 3D industrielle F900® afin de produire de manière fiable la grande extrémité d’aube en résine ULTEM™ 9085 haute performance. La Fortus FDC augmente les performances du matériau tout en assurant un conditionnement contrôlé du filament.  

Pour une pièce aussi grande et complexe, la Fortus FDC a permis de réduire le nombre de changements de matériau de sept à seulement deux au cours des 8 jours de cycle de production. Moins d’interventions a permis : 

  • Moins de défauts liés aux transitions
  • Une intervention réduite de l’opérateur
  • Une plus grande stabilité du matériau lors des impressions de longue durée 
Stratasys F900 Fortus FDC System

Le résultat 

Un processus de production plus stable et plus prévisible 

Grâce à la Fortus FDC, l’équipe a réussi à imprimer la pointe de la pale dès le premier essai. La pièce répondait aux exigences de qualité sans présenter les défauts de transition observés lors des cycles de production précédents, ce qui a permis d’éliminer le coût et le risque liés à huit jours supplémentaires de réimpression. 

Dans la fabrication additive grand format, les cycles de production de longue durée amplifient la variabilité. Les changements de série et l’instabilité due à l’humidité peuvent rapidement entraîner une perte de capacité, des retards et du gaspillage. En réduisant les changements de série et en stabilisant le conditionnement du filament, la Fortus FDC a apporté une confiance indispensable à la fabrication. 

Pour plus d’informations, ce travail a été mis en avant par les Sandia National Laboratories dans l’article suivant.

Stratasys FDM sample part with dimples and cylindrical vortex generators

Du prototype à la production

Les imprimantes FDM offrent une fiabilité indispensable.