12 Août L’impression 3D : une alternative à l’injection plastique ?
Il va sans dire que l’impression 3D est un procédé de fabrication très précis. Même une imprimante FDM 3D de base est un excellent outil de prototypage et de conception qui peut facilement être utilisé dans une startup ou une PME. Il n’est donc guère surprenant que sa popularité augmente chaque année. Cependant, la technologie d’impression 3D est encore très peu utilisée pour produire des produits commercialisables. Bien sûr, il y a de magnifiques initiatives de production à petite échelle (jetez donc un oeil à Shapeways pour voir…), tandis que plusieurs grandes entreprises ont délégué leur production à une flotte d’imprimantes 3D Stratasys. Néanmoins, la grande majorité des objets en plastique est encore produite en utilisant des méthodes de production classiques, via notamment des moules d’injection plastique.
Pourquoi ? Eh bien, comme la plupart des experts vous diront, parce que la technologie d’impression 3D est trop chère pour rivaliser avec les méthodes classique de production (et aussi pour des problématiques d’esthétique, mais c’est au autre débat). Mais est-ce vraiment le cas ? La société Type A Machines basée en Californie a exploré la possibilité d’imprimer en 3D des pièces en grande série, et vient partager un livre blanc (à commander ici) expliquant que leurs imprimantes sont théoriquement capables d’être plus rentables que le moulage par injection (d’une courte tête, il faut bien le reconnaître). Cela ne signifie pas que votre l’imprimante 3D de votre bureau est capable de concurrencer les grands acteurs de l’injection plastique, étant donné que ces résultats prometteurs sont obtenus dans un contexte très spécifiques.
La clé, c'est le volume !
Type A Machines a utilisé une « Ferme d’imprimantes 3D » pour obtenir ces résultats. C’est un atelier composé de 20 à 30 imprimantes 3D travaillant en parallèle pour produire des pièces plastique en série (jusqu’à 10.000 pièces).
Dans ces conditions, ces imprimantes se sont avérées capables de surclasser la production par injection. Comme ils l’annoncent, cela pourrait conduire à une nouvelle ère pour la production de pièces plastique, même s’ils admettent qu’il reste encore des problèmes à régler.
La série 1, l’imprimante 3D à $3,595 de Type A Machine qui a servi de base à ce test.
Leur « Ferme d'imprimante » s'est révélée être particulièrement adaptée à réduire les coût de production dès lors que l'on produit des séries de moins de 1000 pièces.
Ce sont des quantités qui ont toujours posé problèmes aux industriels. Et la tendance à la personnalisation et à l’augmentation des gammes de produits n’arrangent pas les choses. J’ai déjà eu l’occasion de travailler avec de très grandes entreprises qui produisent des millions d’appareils par an, et qui commercialisent pour des marchés de niche des séries spéciales de quelques dizaines d’unités. Un vrai casse tête pour les services d’industrialisation.
Avec cette « Ferme d’imprimantes » il est possible de produire des objets à une vitesse plus grande (de 10 à 20 fois plus rapidement), avec un investissement dans les outils de production sensiblement inférieur. Vous pouvez acheter une vingtaine imprimantes 3D pour le coût d’une presse à injecter. Vous faites également l’économie de moules à plusieurs milliers, voir dizaines de milliers d’euros. Une bonne affaire !
Tout cela est très excitant et prometteur, mais l’étude révèle que les différences sont pour le moment minimes. Les graphiques ci-dessous montrent les données basées sur trois types différents d’imprimantes 3D, un service d’impression 3D externe et une production par injection classique. On suppose que les machines sont achetées (le prix d’achat est amorti dans le coût pièce).
Comme le montrent les données, une machine d’impression 3D (courbe Bleue) peut, dans des circonstances très spécifiques, surperformer dans toutes les catégories. Bien que l’avantage soit visible dans la production en petite et très petite série (comme nous nous y attendions tous), les différences deviennent minimes pour des volumes plus proches de à la barre des 10.000 pièces.
Ces résultats sont toutefois très intéressants et bien meilleurs que ce que nous aurions pu prédire. Ils ne deviennent encore plus intéressants quand on prend en compte d’autres avantages de la technologie d’impression 3D. Non seulement les vitesses de production sont plus élevés si on couple plusieurs imprimantes, mais la technologie permet également un niveau beaucoup plus élevé de personnalisation et de complexité. L’injection traditionnelle ferait considérablement augmenter les prix.
la technologie d’impression 3D est un secteur qui est encore en plein développement, avec de nouvelles innovations et des optimisations tous les mois. Cela devrait donner à l’impression 3D un avantage encore plus grand dans les années à venir.
Pour revenir à la question initialement posée, la réponse est, comme cette étude suggère, oui, selon les cas. Bien que les méthodes de production traditionnelles sont encore le meilleur choix pour les productions en grande série, les imprimantes 3D FDM sont parfaitement capables de les concurrencer ou même de les surpasser pour les petites et les très petites séries.
Sources : Low Volume, Agile, Additive Manufacturing and Capital Costs, le livre blanc édité par Type A Machines
Damien
Publié à 18:18h, 04 septembreL’article est très intéressant, par contre qu’elle est la vitesse d’impression de la Série 1 ? Dépasse t’elle la One Evo de Dynamo 3D ? Dixit Create It Real (source http://www.primante3d.com/rapide/) « Beaucoup de fabricants jouent sur l’ambiguïté autour de la vitesse ».
Caldeira ENGINEERING
Publié à 08:44h, 05 septembreBonjour Damien,
d’après les données constructeur, l’imprimante de Dynamo 3D est bien plus rapide. Maintenant, il faut garder à l’esprit que la vitesse est bien évidemment importante, mais dans un contexte de production industrielle en petite série, la qualité d’impression est un facteur également crucial. Si vous imprimez super vite des pièces non conformes, vous perdez du temps, donc de l’argent.
La vitesse est un handicap énorme pour cette technologie, mais elle peut être compensée par tout un tas d’autre facteurs. Le besoin inexistants en investissements en est un (je parle là des outillages d’injection qui valent plusieurs 10aines de milliers d’euros et prennent entre 6 à 10 semaines à produire et mettre au point ), ainsi que la possibilité de produire de la pièce à la demande, ce qui est un atout important quand on sait qu’un industriel doit fournir pendant 10 ans des pièces détachées à ses clients. Dans ce cas, plus de stocks couteux d’outils ou de pièces. Une sacrée économie si vous utilisez l’impression 3D dans le bon contexte industriel !
Francois Gouttes
Publié à 00:09h, 11 novembreSuper intéressant mais dommage que vos articles ne soient pas datés en 3D. En effet, on ne voit aucune date, si ce n’est dans les commentaires, ou l’on voit le mois et le numéro du jour dans le mois, sans l’année. Or, la société Type A machine a fermé ses portes en 2018 … donc on peut se demander de quand date votre article … sans trouver ici de réponse !