Fabrication rapide de moules grâce à la fabrication additive
Du moulage par injection coûteux à l'impression 3D rapide d'
L'activité principale du client de Tetralogia consiste à fournir des moules de qualité à des fabricants de pointe du secteur de la métallurgie, destinés à diverses applications. Face à une concurrence acharnée, il recherchait une solution permettant de réduire les délais de production et de diminuer les coûts de fabrication. Les délais d'exécution et le coût par moule sont essentiels pour l'activité du client et constituent souvent le facteur décisif pour les clients dans le choix de lui confier ou non un projet. Tetralogia l'a aidé à renforcer sa compétitivité grâce à la mise en œuvre de la technologie Photocentric.
Dans le cadre de ses activités de métallurgie, le client de Tetralogia doit fournir des capuchons en profilés de polypropylène, conformément à la conception spécifique des pièces qu’il fabrique. Le défi consistait à apporter davantage de valeur ajoutée à ses clients et à renforcer sa compétitivité. Pour y parvenir, l’entreprise savait qu’elle devait sortir des sentiers battus ; c’est ainsi qu’elle a commencé à explorer d’autres méthodes de fabrication de ses capuchons en plastique.
Avantages
Personnalisation des pièces
Possibilité de personnaliser chaque pièce de manière rentable. Tetralogia a tiré parti de cette possibilité et a décidé de conserver la structure du moule en aluminium, tout en individualisant chaque conception ; ainsi, l'intérieur a été moulé avec un noyau et des cavités uniques pour chaque moule.
Optimisation de la conception
Modifier la conception et la valider à nouveau
, ce qui leur permet d'effectuer rapidement ces itérations
et d'obtenir un retour immédiat
, ce qui aboutit à une conception optimisée.
Délais d'exécution rapides et maîtrise de la chaîne d'approvisionnement
Grâce à l'impression 3D, le délai de fabrication a été réduit de 3 à 4 semaines à 2 jours et demi.
Un avantage concurrentiel grâce à des économies de coûts liées à l'
En seulement 48 heures, ils peuvent désormais valider, modifier la conception et la valider à nouveau sans avoir à supporter de coûts d'outillage élevés, et réduire les délais de production de 30 % par rapport au moulage par injection.
Défi
Auparavant, le client de Tetralogia utilisait la technologie du moulage par injection (MI) pour produire des moules en aluminium en petites séries de 1 000 à 3 000 pièces ou des moules en acier en grandes séries de plusieurs dizaines de milliers de pièces. Le client de Tetralogia a décidé d'investir dans le moulage par injection en acquérant des machines pour produire ses moules en interne.
Lorsqu'ils fabriquaient des moules en aluminium, les pièces étaient moulées par injection à des températures comprises entre 220 et 230 °C, sous basse pression. La fabrication d'un moule en aluminium pour une partie supérieure de profilé prenait entre trois et quatre semaines, une fois le dessin de la pièce en plastique validé. Le coût moyen du moule se situait entre 8 000 et 12 000 €.
Les profilés supérieurs, bien que de conception simple, jouaient un rôle essentiel dans la fabrication et la livraison des pièces métalliques. Les délais de fabrication des moules ralentissaient l'expédition des commandes, et il devenait de plus en plus difficile de remporter de nouveaux contrats en raison d'une concurrence croissante.
Solution et résultat
Tetralogia a proposé au client une approche innovante visant à réduire les coûts ; l'entreprise a suggéré de conserver le même châssis de moule, mais de le fabriquer par fabrication additive, en utilisant notamment les résines Photocentric LC Magna High Temp DL400.
L'un des principaux avantages de l'impression 3D réside dans la possibilité de personnaliser chaque pièce à moindre coût. Tetralogia a su tirer parti de cet atout et a décidé de conserver la structure du moule en aluminium tout en individualisant chaque modèle ; ainsi, l'intérieur a été imprimé avec un noyau et des cavités uniques pour chaque moule.
Le client a constaté que la technologie Photocentricprésentait des avantages concrets par rapport à d'autres méthodes, lui procurant ainsi un avantage concurrentiel plus important qu'il ne l'avait imaginé. Il a découvert qu'en utilisant l'imprimante 3D Liquid Crystal , il réduisait les délais de production de 30 % par rapport au moulage par injection (MI).
En seulement 48 heures, ils peuvent désormais valider, modifier la conception et la valider à nouveau, ce qui leur permet d'effectuer rapidement ces itérations et d'obtenir un retour d'information immédiat sur une conception optimisée, sans avoir à supporter de coûts d'outillage élevés.
Pour les séries de plus de 1 000 ou 2 000 pièces, le client devra refaire le noyau et la cavité ; c'est l'occasion idéale pour peaufiner la conception et améliorer le concept initial.
Le client a testé plusieurs photopolymères de Photocentricet a opté pour la résine HighTemp DL400 en raison de ses propriétés hautement performantes, qui répondaient aux spécifications de résistance à la température requises pour la pièce. Tetralogia a immédiatement lancé le processus de production.
« Nous n’arrivions pas à croire aux économies considérables réalisées grâce à l’impression 3D. Le coût de la technologie Photocentricétait de 80 à 90 % moins cher, ce qui est bien loin des coûts élevés du moulage par injection, même pour les grandes séries où les économies se situent tout de même autour de 60 à 70 %. Tout aussi étonnants étaient les cycles de production plus courts : nous avons gagné 30 % sur les délais de livraison. »
Client de Tetralogia
L'expérience de Carlos dans le secteur de la fabrication de moules a rapidement
a confirmé que Liquid Crystal était l'imprimante
imprimante 3D pour ce travail.
Carlos Santos
, PDG de Tetralogia
Calendrier du projet
Jour 1
- Optimisation de la conception 100 %
Conception
Tetralogia a collaboré avec le concepteur du client afin d'optimiser le modèle 3D en tenant compte des effets liés au refroidissement et à la résistance.
Jour 2
- Procédé d'impression 3D 100 %
Impression
Tetralogia a reçu un fichier STEP 3D comprenant les pièces du noyau et de la cavité et a immédiatement lancé le processus d'impression 3D en :
1. Création d'un fichier STL avec une tolérance de 0,02 mm
2. Configuration des supports dans Photocentric en dehors de la zone d'impression
3. Exportation du fichier propriétaire Photocentricavec une résolution de 50 microns
4. Préparation de la résine conformément à la fiche technique (High Temp DL400)
5. Processus d'impression d'une durée de 12 à 14 heures
Jour 3
- Post-traitement. Lavage et durcissement 50 %
Post-traitement
Les travaux de construction ont été achevés et le traitement post-
al a commencé :
1. Lavage et durcissement conformément à la fiche technique (HighTemp DL400)
2. Retrait des supports et ponçage si nécessaire pour s'assurer que le moule s'ajuste bien au niveau de la jonction entre le noyau et la cavité après le fraisage CNC
3. Alésage des éjecteurs avec une tolérance h7 directement sur la pièce finale imprimée
Liquid Crystal
Imprimante 3D à écran LCD haute résolution de qualité industrielle, conçue pour garantir précision et efficacité de production.
DL400 haute température
HighTemp DL400 est la première résine Photocentric résistante Photocentric qui allie des propriétés exceptionnelles en termes de résistance mécanique et de rigidité