Vos objectifs sont clairs : productivité élevée et sécurité des travailleurs, coûts réduits et matériaux capables de résister aux rigueurs d’un environnement de fabrication. La fabrication traditionnelle a sa place, mais ce n’est pas la seule voie vers des pièces résistantes. La fabrication additive (FA) utilisant du nylon chargé de fibre de carbone permet d’imprimer en 3D des pièces résistantes et légères, présentant un rapport résistance/poids élevé, pour le prototypage rapide, la production en petites séries et même la production en série. Les usines qui tirent parti de la puissante combinaison de l'usinage traditionnel et de la fabrication additive bénéficient du scénario le plus efficace et le plus rentable. L'impression 3D avec de la fibre de carbone vous offre des pièces solides, complexes et personnalisables pour des besoins allant des prototypes fonctionnels aux séries de production complètes. Vous pouvez réduire le poids des outils et des aides à la fabrication et les personnaliser pour qu'ils soient plus ergonomiques, confortables et faciles à utiliser. La résistance et la rigidité des matériaux renforcés de fibre de carbone, tout en étant légers, permettent de rationaliser le processus, de la conception initiale jusqu'à la fabrication. Votre site de production gagne en efficacité. Les obstacles sont éliminés, les coûts et les délais sont réduits, et les accidents du travail entraînant une perte de temps sont diminués. Cette présentation de solution démontre non seulement les avantages de l'impression 3D avec des matériaux à rapport résistance/poids élevé comme la fibre de carbone, mais elle propose également une voie vers une solution complète intégrant l'impression 3D dans votre site de production.
L'usinage CNC n'est pas près de disparaître pour la production en série de pièces robustes. Mais l'impression 3D avec des matériaux solides, légers et rigides comme la fibre de carbone signifie que la fabrication additive peut compléter les processus actuels de l'atelier, en apportant une valeur ajoutée en termes de délais de production, de liberté de conception et de complexité. La clé est d'identifier précisément où, dans votre atelier, la fabrication additive peut contribuer à réduire les coûts d'outillage, de maintenance et de réparation. Parfois, ce sont les ouvriers de l'atelier qui peuvent identifier les principaux cas d'utilisation de la fabrication additive. Mais ce n'est pas le seul moyen d'obtenir des informations sur la valeur de la fabrication additive dans votre atelier. Commencez par identifier vos points faibles. Passez ensuite aux applications de l'atelier qui peuvent être améliorées par des délais de production plus courts, ce qui peut améliorer vos résultats financiers. Enfin, faites appel aux services d'experts dans le domaine de la stratégie et du déploiement de la fabrication additive pour obtenir des solutions de pointe.
Obstacles à l'efficacité
Du temps de travail perdu par les employés aux inefficacités de la chaîne de production, en passant par l'optimisation de l'utilisation des équipements de production, tout ce qui fait obstacle à l'efficacité vous coûte de l'argent. Éliminez le gaspillage, réduisez les stocks et apprenez à mettre en œuvre une fabrication intelligente grâce à un atelier connecté à l'IoT. Applications
d'outillage Des
outils non ergonomiques peuvent causer des blessures aux employés, entraînant des arrêts de travail. Les longs délais de production d'outillage ainsi que le manque de pièces de rechange sont autant de domaines dans lesquels la FA peut améliorer votre efficacité et réduire vos coûts.
Rechercher les bons conseils
Vous avez besoin de conseils en FA qui ne s'adaptent pas à un processus particulier, mais plutôt à votre chaîne de production. Une solution FA complète commence par la bonne stratégie, élaborée par une équipe de services experts. Les bons conseils ne se contentent pas de répondre à la question de savoir si la FA s'intègre à votre flux de travail, mais aussi comment. Une visite de l'usine avec des experts en FA permet de cerner plus précisément les domaines clés pour améliorer le rendement de production et d'identifier les gains de temps et de coûts.
Le thermoplastique renforcé de fibres de carbone répond aux exigences élevées de l'environnement de production et peut remplacer l'outillage métallique. Composé d'un mélange de résine Nylon 12 et de fibres de carbone coupées, à une concentration de 35 % en poids, ce matériau présente la résistance à la flexion la plus élevée de tous les thermoplastiques FDM®. La fibre de carbone offre la résistance et la rigidité dont vous avez besoin pour les outils rigides, les prototypes et les pièces de production. Même pour les prototypes fonctionnels des longerons du châssis d'un dispositif de mobilité OneWheel.
Le prototypage rapide est peut-être le terme de la FA qui vous est le plus familier, mais ce n'est pas le seul procédé rapide en impression 3D. Grâce aux propriétés robustes de matériaux tels que la fibre de carbone, l'outillage rapide peut réduire les temps d'arrêt en cas de défaillance des outils. Imprimez rapidement en 3D des pièces de rechange dotées de la résistance nécessaire pour résister à un environnement de production. Les gabarits et les montages imprimés en 3D avec du nylon 12 FDM renforcé de fibre de carbone sont non seulement légers, mais possèdent également la résistance nécessaire pour accomplir la tâche, qu'il s'agisse d'outils de remplacement provisoires ou de prototypes fonctionnels.
Réduisez les
temps d'arrêt Les temps d'arrêt représentent une perte de revenus. Avec l'impression 3D, vous pouvez remplacer votre pièce en une fraction du temps nécessaire aux méthodes d'outillage traditionnelles. Le tout grâce à un logiciel convivial qui fait de chacun un expert en impression 3D.
Augmentez votre efficacité
Vous avez besoin d'un nouvel outil pour améliorer l'efficacité de votre ligne de production ? Grâce à l'impression 3D, vous pouvez concevoir votre pièce dans GrabCAD Print™, puis passer directement à l'impression, le tout en moins de temps qu'avec la fabrication traditionnelle, avec une résistance comparable et à moindre coût.
Réduisez le gaspillage La fabrication
additive, de par sa nature même, génère moins de déchets que l'usinage traditionnel. Au lieu de retirer de la matière pour former une pièce, celle-ci est ajoutée couche par couche pour former une pièce qui ne produit pratiquement aucun déchet. Ce procédé est non seulement plus rentable, mais aussi plus écologique.
Grande utilisatrice de l'impression 3D, l'entreprise de plein air Thule devait encore surmonter un obstacle : la capacité à imprimer des prototypes présentant la rigidité et la résistance des pièces moulées par injection renforcées de fibres de carbone ou de verre, ce qui lui permettrait de réaliser des tests fonctionnels. Pionnière de l'utilisation du FDM Nylon 12 Carbon Fiber, l'entreprise peut désormais passer de la validation de la conception à des essais sur le terrain de mécanismes de fixation pour des produits tels que son porte-kayak de toit.
L'intérêt de l'impression 3D pour les fabricants réside dans sa capacité à réduire les délais de production et à diminuer les coûts. La combinaison de la liberté de conception offerte par l'impression 3D et des capacités et de la fiabilité des matériaux Stratasys donne aux fabricants un atout puissant pour réaliser une personnalisation économique, des productions en petites séries et du prototypage fonctionnel. Les matériaux
à haute résistance, tels que le nylon 12 à fibre de carbone FDM, vous permettent de remplacer les matériaux métalliques plus lourds afin de créer des pièces et des outils plus légers.
Tenez compte des cas d'utilisation suivants lorsque vous recherchez des opportunités au sein de votre processus de production pour réduire vos coûts de fabrication et de développement de produits. Aides
à la
fabrication La production rapide de gabarits, de montages, de jauges de contrôle et d'outils d'inspection permet aux fabricants d'améliorer l'efficacité des temps de cycle des tâches, de réduire le coût des outils et d'obtenir plus d'outils plus rapidement qu'avec les moyens traditionnels. Prototypes
fonctionnels Les
matériaux à haute résistance permettent de réaliser des prototypes fonctionnels, ce qui réduit le temps de développement, diminue les coûts de développement et accélère la mise sur le marché. Optimisation
ergonomique Les
outils imprimés en 3D sont plus légers et peuvent être optimisés pour des tâches spécifiques, ce qui améliore la sécurité des travailleurs et l'efficacité du travail
La possibilité d'utiliser le nylon 12 à fibre de carbone FDM de Stratasys à toutes les étapes du processus de fabrication permet à Utah Trikes de consacrer plus de temps à perfectionner ses conceptions. L'entreprise utilise du nylon 12 à fibre de carbone imprimé en 3D pour les prototypes, l'outillage et les pièces de production en petites séries en raison de ses propriétés mécaniques supérieures. En tant que fabricant de produits sur mesure, l'impression 3D avec le nylon 12 à fibre de carbone FDM permet à Utah Trikes de réduire le temps de développement des produits.
Dixon Valve & Coupling s'appuie sur l'impression 3D pour réduire ses coûts de fabrication grâce à des outillages robustes et rapidement produits, tels que des positionneurs à portique, des montages et des mâchoires de serrage. La main-d'œuvre représente une dépense importante pour Dixon, et la possibilité d'imprimer ces outils en 3D a considérablement réduit ce coût, justifiant rapidement un investissement supplémentaire dans l'impression 3D.
Les applications d'outillage constituent l'une des principales opportunités dont vous disposez pour tirer parti des gains de temps, de coûts et d'ergonomie offerts par l'impression 3D. Les imprimantes 3D Stratasys prenant en charge une large gamme de thermoplastiques, notamment le nylon renforcé de fibre de carbone haute résistance, le PEKK et les résines ULTEM™, vous pouvez utiliser l'impression 3D pour de multiples applications d'outillage. Les aides à la
fabrication courantes, telles que les dispositifs de fixation et autres outils de chaîne de production, sont faciles à mettre en œuvre et représentent un immense potentiel d'économies grâce à l'impression 3D. Indispensables au processus de production, ces outils sont généralement très répandus dans les usines. Cependant, leur fabrication est généralement coûteuse et chronophage lorsqu'elle est réalisée avec des méthodes et des matériaux traditionnels ; l'impression 3D permet de les produire plus rapidement, à moindre coût, et de les optimiser facilement pour la sécurité et l'efficacité des travailleurs.
Au-delà des aides à la fabrication courantes, vous trouverez également des opportunités supplémentaires parmi des applications d'outillage plus spécialisées, notamment les suivantes : Outils
de
thermoformage Ces outils sont généralement fabriqués en bois, en panneau RenShape, en aluminium moulé ou en billette d'aluminium usinée ; ils sont généralement coûteux et leurs délais de production sont longs. Outils
d'hydroformage
L'outillage d'hydroformage en aluminium ou en d'autres métaux nécessite un temps considérable pour la programmation de l'usinage CNC, en particulier pour les formes complexes, et entraîne un gaspillage considérable de matière. Outillage
pour
composites Utilisé pour former des structures composites, cet outillage est généralement encombrant, lourd et coûteux, avec des délais de fabrication de plusieurs semaines, voire plusieurs mois, selon la taille et la complexité.
Ces applications se prêtent bien à la fabrication de pièces de rechange imprimées en 3D pour des productions en série limitée ou pour évaluer des conceptions avant d'investir dans un outillage rigide coûteux. Les matériaux à haute résistance tels que le nylon 12 à fibre de carbone FDM sont suffisamment solides pour remplacer les outils métalliques dans certaines applications. La résine ULTEM 1010 peut être durcie en autoclave et offre un moyen bien plus économique de fabriquer des outils de stratification composites légers.
Genesis conçoit et met en œuvre des systèmes d'automatisation robotisés et avait besoin d'un effecteur terminal robotique plus rapide, plus léger et moins coûteux pour la préhension et la découpe de pièces composites. En utilisant la résine ULTEM™ 9085 à haute résistance, Genesis a fabriqué un nouvel effecteur terminal qui a permis une réduction de poids de 94 % par rapport à la pince traditionnelle, ce qui a permis d'utiliser un moteur de robot plus petit. Le délai de production a également été réduit de 85 %, passant de 20 jours à trois.
De nombreux fabricants estiment que le statu quo est suffisant ; votre entreprise commet-elle cette erreur coûteuse ? En réalité, l'impression 3D, souvent associée à des technologies éprouvées, est essentielle à une fabrication efficace. Dans la course vers le stock zéro et la création au point d'utilisation, la fabrication traditionnelle ne peut rivaliser avec les gains de temps et les économies de coûts offerts par l'impression 3D. Outre la liberté de conception et les économies de coûts et de poids offertes par la fabrication additive, les imprimantes FDM de Stratasys complètent les technologies existantes et vous permettent de réduire les coûts de production, de raccourcir les délais de mise sur le marché, d'augmenter l'efficacité de la fabrication et de rationaliser les chaînes d'approvisionnement. La Stratasys F900™ est compatible MTConnect, vous offrant ainsi une connectivité totale au sein de l'usine. Notre large sélection de matériaux vous permet de trouver de manière rentable le matériau adapté à vos exigences de conception, qu'il s'agisse de matériaux techniques économiques ou de polymères avancés et haute performance tels que le nylon renforcé de fibre de carbone, le PEKK et l'ULTEM™. Le logiciel GrabCAD Print facilite le passage direct du modèle CAO à l'impression finale tout en vous donnant accès aux informations d'impression essentielles.
Vous avez besoin d'aide pour exploiter pleinement le potentiel de l'impression 3D dans votre usine ? Laissez les équipes de conseil en stratégie ou en opérations de Stratasys Expert Services valider l'impression 3D pour votre entreprise et vous aider à identifier les domaines spécifiques prêts à intégrer la fabrication additive dans votre usine.
Quel est le coût de votre méthodologie de fabrication actuelle ? Contactez un représentant Stratasys et découvrez comment l'impression 3D peut réduire vos coûts
