Malgré le retard évident qui la sépare encore de la popularité des procédés par extrusion de filaments, l’impression 3D de granulés fait de plus en plus d’adeptes. Implanté dans le Michigan, Duo Form, un leader du thermoformage pour de nombreux secteurs, a récemment témoigné des bienfaits de cette méthode pour faire progresser ses capacités de production. En collaborant avec 3D Systems pour intégrer la fabrication additive à ses processus de fabrication et en utilisant son imprimante 3D Titan, cette entreprise américaine est parvenue a réduire considérablement ses coûts, et raccourcir ses délais grâce à l’impression 3D de granulés. Qu’il s’agisse de sa production d’échantillons, de moules de production et d’outils pour les processus de thermoformage, ou de formage sous vide, le fabricant ajoute avoir également gagné en agilité.
« Nous avons gagné la confiance de nombreux clients grâce à notre imprimante 3D Titan. Le délai d’exécution des pièces, des moules et des pièces formées nous a permis de dépasser de loin nos concurrents. », se félicite David Rheinheimer, responsable du développement des produits Duo Form.
Rappelons que si 3D Systems, fabricant connu comme étant le spécialiste de l’impression 3D résine et SLS, dispose de ce genre de solution, c’est qu’il y a un an, le géant américain avait mis la main sur son compatriote Titan Additive LLC. Une opération visant à compléter sa vaste gamme de technologies polymères, en y ajoutant l’extrusion de granulés. Les solutions de Titan permettent de produire des pièces industrielles grand format à l’aide de plates-formes et de chambres de fabrication chauffées allant de 76x 76 x 114 cm à 127 x 127 x 183 cm, et avec des vitesses d’impression allant jusqu’à 30 000 mm par minute
Sur le marché concurrentiel des plastiques thermoformés, Duo Form explique devoir en permanence innover au niveau de son processus de fabrication, de raccourcir les délais et réduire les coûts afin de mieux servir ses clients et de remporter de nouveaux contrats. Parallèlement, l’entreprise doit impérativement maintenir la qualité et la durabilité des moules. Les économies en termes de temps et de coûts ne sont pas les seuls défis auxquels les thermoformeurs comme Duo Form sont confrontés. L’entreprise doit également innover rapidement en multipliant les itérations et en produisant des prototypes en taille réelle pour éviter les retards dans le processus d’approbation et de production.
Produire des moules par fabrication additive
Désormais Duo Form imprime des moules de thermoformage par extrusion de granulés de polymère sur son imprimante 3D Titan, remplaçant ainsi les méthodes traditionnelles à commande numérique pour créer des moules en céramique ou en métal. La fabrication grand format par extrusion de granulés utilise des granulés thermoplastiques économiques communs à d’autres fabrications par extrusion, comme le moulage par injection, et qui coûtent jusqu’à 10 fois moins cher que les filaments FDM traditionnels.
Les systèmes d’extrusion de granulés tels que celui de 3D Systems autorisent par ailleurs une impression à haut débit, avec des vitesses d’impression jusqu’à 10 fois supérieures à celles des systèmes à filaments. 3D Systems et Duo Form ont déterminé qu’une catégorie de granulés de polycarbonate chargés en fibres de verre constituait le matériau idéal pour l’impression de moules de thermoformage. Abordable et facile à obtenir, il a en outre prouvé sa capacité à résister au processus de thermoformage en tant que matériau durable et dimensionnellement précis.
« Duo Form s’appuie également sur l’expérience de 3D Systems en matière d’impression pour obtenir des paramètres d’impression optimaux afin d’imprimer des moules présentant la porosité adéquate pour fonctionner comme des passages sous vide. » Commente 3D Systems dans un communiqué « Cette capacité unique des moules fabriqués de manière additive évite d’avoir à utiliser des outils spéciaux pour former correctement des cavités dans le composant thermoformé. Ceci réduit encore le temps et les coûts de main-d’œuvre lors de la production des moules. »
Innovation et itération de la conception grâce à la fabrication additive
Pour Duo Form, l’intégration de la fabrication additive va au-delà du processus de fabrication des moules. En tant qu’innovateur de premier plan dans son secteur, Duo Form utilise également la Titan pour imprimer rapidement des échantillons de produits finis à présenter aux clients avant la fabrication de l’outil. L’impression directe des pièces permettant de valider la conception avant de passer au processus de fabrication du moule a ouvert la voie à une itération plus rapide de la conception et à des délais d’exécution globalement plus courts.
« La fabrication additive permet de bénéficier d’un inventaire numérique qui vous évite d’avoir à stocker les anciens moules »
Depuis la mise en œuvre de la fabrication additive dans le cadre de son processus de fabrication, Duo Form affirme que l’entreprise a remporté plus de contrats, plus rapidement, grâce à la vitesse et à l’agilité de l’impression 3D par extrusion de granulés. À titre d’exemple, M. Rheinheimer a expliqué comment Duo Form a imprimé en 3D un échantillon de pièce à présenter à un client, accompagné d’un devis pour le formage de la pièce. Le client, impressionné par la rapidité et la possibilité de voir la conception finale avant de signer, a attribué le marché à Duo Form le jour même. Duo Form a donc pris l’habitude de procéder ainsi, pour la plus grande satisfaction de ses clients.
M. Rheinheimer indique qu’il voit également un autre intérêt à la fabrication additive pour les fabricants en termes de stockage des moules, en particulier pour les produits qui ne sont plus fabriqués mais qui pourraient avoir besoin d’être formés à l’avenir pour des pièces de rechange.
« La fabrication additive permet de bénéficier d’un inventaire numérique qui vous évite d’avoir à stocker les anciens moules et vous pouvez imprimer rapidement un nouveau moule à chaque fois que le besoin s’en fait sentir. » Conclut 3D Systems. « La fabrication additive complète les processus de production traditionnels. L’adoption par Duo Form de l’impression 3D grand format par extrusion de granulés illustre la manière dont la fabrication additive et les méthodes traditionnelles peuvent fonctionner ensemble pour optimiser la vitesse de fabrication, la gestion des coûts et la production de pièces de qualité.«
Passionné par l’impression 3D, depuis plus de 11 ans je dispense la bonne parole pour démocratiser et ouvrir cette technologie au plus grand nombre. Actualités, articles de fond, interviews… J’œuvre pour démontrer aux particuliers et professionnels tout le potentiel de cet outil révolutionnaire. Entreprises, fablabs, distributeurs, associations, designers, je souhaite aussi créer à travers ce site une émulation entre les différents acteurs de ce domaine.
Les derniers articles par Alexandre Moussion (tout voir)
