Quels avantages de coût la WAAM offre-t-elle pour les structures en aluminium à grande échelle ?
Efficacité des matériaux et du dépôt
La fabrication additive par arc avec fil (WAAM) offre des avantages de coût significatifs pour les structures en aluminium à grande échelle car elle utilise une matière première sous forme de fil, qui est nettement moins chère que la poudre atomisée requise pour les procédés par lit de poudre. Le fil a un taux d'utilisation proche de 100 %, éliminant le gaspillage et la complexité de manipulation associés à l'excès de poudre d'aluminium. Les taux de dépôt extrêmement élevés de la WAAM—souvent 5 à 10 kg par heure—permettent une accumulation rapide de grandes géométries, réduisant considérablement le temps de production et le coût par kilogramme de matériau déposé par rapport aux systèmes laser tels que la fusion sélective laser (SLM) ou la fusion laser directe de métal (DMLS).
Pour les alliages d'aluminium de grande taille, y compris AlSi10Mg, l'avantage économique devient de plus en plus prononcé à mesure que la taille du composant augmente.
Élimination des outillages volumineux et des assemblages soudés
La WAAM permet aux fabricants de produire des composants en aluminium à l'échelle du mètre sous forme de structures monolithiques uniques. Cela supprime le besoin de grands moules de fonderie, de gabarits complexes ou d'assemblages soudés multi-pièces qui augmentent significativement les coûts de production traditionnels. En remplaçant les structures en aluminium soudées par des pièces WAAM en forme quasi-nette, les fabricants réduisent également les heures de main-d'œuvre et la complexité des inspections tout en améliorant l'intégrité structurelle.
Les industries telles que l'aérospatiale et l'énergie bénéficient d'un investissement en outillage réduit et d'un temps d'assemblage diminué.
Coûts d'exploitation des machines réduits
Les systèmes WAAM ont des coûts d'investissement et d'exploitation bien inférieurs à ceux des systèmes laser par lit de poudre. La technologie à base d'arc utilise des plateformes de soudage disponibles dans le commerce, consomme moins d'énergie et ne nécessite pas d'équipement de manipulation de poudre à forte consommation de gaz inerte. Les chambres de construction ne sont pas limitées en taille, permettant aux fabricants de mettre à l'échelle la production sans systèmes laser surdimensionnés coûteux.
Cela rend la WAAM exceptionnellement rentable pour les grandes enveloppes, nervures, structures de support, réservoirs sous pression et composants industriels en aluminium.
Délai de production réduit et itération plus rapide
Parce que la WAAM ne nécessite pas d'outillage, de moules complexes ou de longs délais de fonderie, les grandes pièces en aluminium peuvent être produites beaucoup plus rapidement. Les équipes d'ingénierie peuvent itérer rapidement les conceptions en ajustant les trajectoires de dépôt, ce qui n'est pas réalisable avec les flux de travail traditionnels de fonderie ou d'usinage grand format. Cette réduction du délai de production se traduit directement par un coût global du programme plus faible—particulièrement précieux dans les cycles de développement aérospatial et les projets industriels à grande échelle.
