Formnext 2025 : Le Fraunhofer IAPT étend l'automatisation de la production additive

La solution de vision par machine du Fraunhofer IAPT permet une analyse flexible en temps réel jusqu'au niveau pixel dans la production. L'utilisation de données synthétiques pour la formation de l'IA garantit une montée en puissance rapide. (Source : M. Voigt, Copyright : Fraunhofer IAPT)

Lors du Formnext 2025, le Fraunhofer IAPT présente différents systèmes de préhension dans une ligne de fabrication AM automatisée. (Source : Madison Kepros, Copyright : Fraunhofer USA Center Midwest (CMW))

La structure Fraunhofer pour les technologies de production additive IAPT met l'accent sur l'automatisation de la production additive lors de Formnext 2025 (Stand D 69, Halle 12.0).

À l'aide d'une trajectoire de fabrication AM, la structure Fraunhofer présente des robots collaboratifs avec des systèmes de préhension flexibles et une assurance qualité économique basée sur l'IA via la vision par ordinateur. L'automatisation et la réduction des étapes manuelles sont également au centre des expositions, notamment pour la manipulation et le traitement de structures de base géométriquement complexes ou hautement filigranes, ainsi qu'une technologie de lissage in situ des pièces en plastique.

Effort minimal pour la vision par ordinateur dans l'assurance qualité

Le Fraunhofer IAPT accélère et simplifie l'assurance qualité de la production additive (en anglais, Additive Manufacturing – kurz AM) grâce à une combinaison innovante de vision par ordinateur et de systèmes de caméras économiques. Une caméra simple et une analyse basée sur l'IA des données d'image remplacent la détection sensorielle hautement spécialisée jusqu'ici requise.

Le processus de production d'images complètes et réalistes pour l'entraînement de l'intelligence artificielle n'est plus nécessaire. À la place, le Fraunhofer IAPT génère et utilise des données synthétiques. Cette approche accélère la disponibilité des modèles d'IA pour l'analyse d'images et la reconnaissance et évaluation en temps réel des objets, sans perte de qualité.

La solution prend en charge des étapes importantes de l'assurance qualité telles que la mesure d'objets ou l'identification de défauts. Cependant, ses applications dépassent l'assurance qualité. Un autre exemple est l'identification et le tri de pièces dans le cadre de l'automatisation de la chaîne de processus.

Système de préhension universel apportant flexibilité à l'automatisation des processus AM

Les entreprises de production utilisent généralement la fabrication additive pour des pièces en faible quantité et avec des géométries souvent variables. La large gamme de formes et d'objets limite fortement l'utilisation des solutions d'automatisation classiques pour l'AM. Un nouveau système de préhension géométriquement indépendant du Fraunhofer IAPT supprime ces limitations : il prend en charge la manipulation de divers composants – qu'il s'agisse d'une plateforme de construction complète, de géométries complexes ou de structures filigranes. Cette flexibilité permet, par exemple, l'utilisation adaptée de robots collaboratifs tout au long de la chaîne de processus AM.

Ce système de préhension flexible permet d'automatiser les étapes manuelles, même pour de petites séries ou des pièces uniques, de manière économique. De plus, il élimine le besoin de systèmes de sécurité coûteux et de zones de sécurité grâce à l'utilisation centrée sur l'humain de la robotique collaborative.

Processus pour le traitement automatisé de structures filigranes

Le développement de processus additifs pour le traitement de structures géométriquement complexes et filigranes de toutes tailles fait partie des spécialités du Fraunhofer IAPT. Lors de Formnext, la structure Fraunhofer présente le renforcement additif d'une structure de base forgée pour la fabrication d'une arête de guidage, appelée Metal Leading Edge, pour la protection des pales de turbines en CFRP.

Dans le processus de fabrication, le Fraunhofer IAPT prend une structure de base forgée et applique un matériau supplémentaire par la méthode DED-LB/P sur le bord étroit de la Metal Leading Edge. La précision de placement du matériau, l'angle correct et l'apport précis d'énergie nécessitent une stratégie de traitement complexe et un contrôle précis du processus. La compétence en processus des experts du Fraunhofer IAPT permet de réaliser cela avec un mouvement synchronisé à 8 axes, à l'aide d'un logiciel de planification de processus et de trajectoires propre. La méthode garantit une application fiable de l'alliage de titane tout en évitant tout dommage à la pièce filigrane.

La maîtrise du Fraunhofer IAPT dans la manipulation de grandes structures filigranes permet la fabrication hybride de l'arête de guidage, économisant ainsi plus de la moitié de l'alliage de titane nécessaire en production conventionnelle. En plus de l'économie de matériau, cette production hybride réduit également l'usure des outils et le travail de post-traitement.

Post-traitement automatisé dans le cadre du processus d'impression de pièces en plastique

Le Fraunhofer IAPT présente une innovation pour le post-traitement automatisé de pièces en plastique. La technologie peut être intégrée dans des imprimantes FDM existantes et permet de lisser la surface de la pièce in situ – c'est-à-dire pendant la production. Avec la suppression du post-traitement, la durée totale de fabrication diminue jusqu'à 50 %. Des économies allant jusqu'à 80 % par pièce peuvent être réalisées.

De la recherche à la valorisation industrielle

Le Fraunhofer IAPT présente ses développements lors de Formnext 2025 dans le cadre d'une chaîne de processus AM automatisée. Des experts issus de différents domaines technologiques et de compétences répondent à des questions individuelles tout au long de la foire.

Au-delà des innovations techniques du Fraunhofer IAPT, le centre de compétences Fraunhofer IAMHH® sera présenté sur le stand du Fraunhofer IAPT. Son objectif est de transférer les résultats de la recherche dans le domaine de la production additive vers la valorisation industrielle. Parmi les voies de transfert figurent, par exemple, la formation de professionnels qualifiés, la mise à disposition d'infrastructures AM, le soutien aux startups et la recherche contractuelle bilatérale avec des utilisateurs finaux.