Pages

04/08/2021

Accélérer le développement des produits avec l'impression 3D

De nos jours, l'impression 3D permet des choses dont les ingénieurs et mécaniciens n'osaient rêver que depuis longtemps. Dans divers domaines d'application et disciplines, la technologie est de plus en plus capable d'optimiser les processus traditionnels, voire de les remplacer complètement. Un processus d'impression 3D spécial est appliqué depuis quelques mois pour le développement ultérieur de briques modernes de haute précision au centre de recherche Mein Ziegelhaus des petites et moyennes entreprises à Höhr-Grenzhausen. Dans ce processus, cependant, ce ne sont pas les briques elles-mêmes qui sortent de l'imprimante, mais les matrices extrêmement stables pour les outils dits d'extrusion qui sont à leur tour essentiels pour la production de briques de maçonnerie de haute précision. A la sortie de la presse d'extrusion, ils assurent un comportement d'écoulement parfait de l'argile encore non cuite et créent les motifs de trous demandés lors de l'extrusion.

« Grâce à nos travaux de recherche, nous savons que même des modifications mineures de la configuration des trous de la brique permettent d'optimiser plusieurs propriétés en termes de physique du bâtiment », explique Dipl.-Ing. Tristan Klein, directeur général de Mein Ziegelhaus. Jusqu'à présent, apporter des modifications était cependant coûteux et, surtout, chronophage. Par conséquent, chaque modèle de trou nécessitait la fabrication individuelle et complète d'un outil d'extrusion d'acier. Un processus qui peut prendre jusqu'à six mois. L'impression 3D raccourcit cette période à seulement deux à trois semaines. Un autre aspect nouveau de la procédure est que seuls de petits éléments en céramique sont imprimés individuellement, qui sont ensuite insérés dans les outils d'extrusion existants. Klein déclare : « Maintenant, l'impression 3D nous permet de répondre rapidement aux résultats de la recherche actuelle et de pouvoir ajuster les outils d'extrusion à court terme. »

Plus dur que l'acier

La procédure du processus de fabrication de briques elle-même reste inchangée. Etant donné que la matière première, un mélange de terreau argileux, est pressée à travers les outils d'extrusion à la sortie de la presse d'extrusion au moyen d'une pression énorme, les matrices imprimées doivent répondre à des exigences très strictes. De plus, le mélange de briques céramiques s'écoule en permanence au-delà des filières d'extrusion et a un effet fortement abrasif sur tous les composants. Après différents tests menés avec le partenaire du projet commun, Hilgenberg-Ceramics GmbH & Co. KG spécialisé dans les technologies d'impression 3D industrielles, Mein Ziegelhaus opte pour des matrices en oxyde d'aluminium de haute pureté. Leur résistance est comparable à la dureté d'un saphir. Par conséquent, ils résistent plus longtemps à l'abrasion et ont donc une durée de vie beaucoup plus longue que l'acier.

L'homogénéité du flux à l'intérieur de l'outil d'extrusion est déterminante pour la fiabilité du processus et la qualité de la production de briques. Grâce à l'impression 3D, chaque matrice d'outil d'extrusion peut être ajustée individuellement, évitant ainsi les défauts typiques tels que les fissures, les bulles, les surfaces inégales et les soi-disant dents de dragon. 

Source Ziegelindustrie International