La fabrication additive par arc électrique (WAAM) est passée d’un stade de faisabilité technique à celui d’une solution de production hautement compétitive et évolutive pour les composants métalliques à usage intensif dans les secteurs du nucléaire, du maritime, du pétrole et du gaz, ainsi que de la défense. Ce livre blanc va au-delà des modèles de coûts abstraits pour proposer un cadre axé sur les besoins des entreprises, permettant de calculer le véritable retour sur investissement (ROI) de la WAAM par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles. En analysant les débits de dépôt effectifs, l’automatisation des processus et la localisation de la chaîne d’approvisionnement, ce document explique précisément comment les fabricants peuvent tirer parti des flux de travail WAAM à commande numérique pour contourner les délais de livraison très longs et les contraintes rigides liés au moulage et au forgeage traditionnels.
Principales conclusions :
- Taux de dépôt effectifs : Le principal facteur déterminant du retour sur investissement est le taux de dépôt effectif, qui tient compte des transitions entre les couches, du temps de refroidissement et du repositionnement de la torche, plutôt que des taux de dépôt bruts théoriques. La technologie WAAM fonctionne à un débit de 2 à 8 kg/heure pour les aciers, offrant un débit de matière 5 à 10 fois supérieur à celui de la fabrication additive à base de poudre, pour un coût des matières premières nettement inférieur.
- Chaîne d'approvisionnement et délais de livraison : WAAM accélère la production en supprimant le recours à des moules, à des outillages et à des étapes de traitement séquentielles spécifiques. Cela permet une fabrication locale décentralisée et à la demande grâce à un stock numérique, ce qui réduit considérablement les temps d'arrêt des équipements et les coûts logistiques liés aux situations d'urgence.
- Automatisation des processus : l'automatisation avancée des processus transforme le rôle de l'opérateur en une supervision numérique hautement efficace. Des fonctionnalités telles que l'impression en continu 24 h/24 et 7 j/7 et la détection numérique automatique des anomalies réduisent au minimum les interventions manuelles et diminuent les coûts de main-d'œuvre par pièce.
- Liberté de conception : les ingénieurs peuvent tirer parti de l'optimisation topologique pour placer le matériau strictement là où il est nécessaire d'un point de vue structurel, ce qui se traduit par une réduction significative du poids et par de meilleurs rapports performances/poids. De plus, plusieurs sous-composants soudés ou boulonnés peuvent être regroupés en une seule pièce imprimée afin d'augmenter la résistance et la durabilité.
- Qualification plus rapide : le procédé WAAM reposant sur le soudage à l'arc, il s'appuie sur des normes de soudage reconnues dans le secteur, telles que la section IX de l'ASME et la norme ISO 15614. Associé à la traçabilité numérique complète du processus assurée par des systèmes automatisés, cela réduit considérablement les risques réglementaires et accélère le passage à une production certifiée.
