Du prototypage d'un gabarit imprimé en 3D à la production chez Ricoh

Fondée il y a plus de 80 ans, la société Ricoh Company, Ltd. n'est pas un nouveau venu dans le domaine de l'imagerie et de la production basée sur des solutions. Bien que son histoire avec l'impression 3D soit nettement plus courte, la multinationale attribue à la technologie additive son succès dans le prototypage rapide. Mais le progrès ne s'arrête pour personne, et les innovateurs de l'entreprise savaient qu'il y avait de l'intérêt à étendre l'impression 3D au-delà du prototypage, jusqu'à la production réelle.

"Les gabarits fabriqués en métal sont à la fois lourds et difficiles à reproduire", explique Masami Hirama, directeur du Centre d'innovation de production. Les gabarits lourds nécessitaient un établi large et proportionnellement plus lourd, et les opérateurs avaient souvent du mal à déplacer les pièces de l'étagère à l'établi. Ricoh savait que la solution à ses problèmes résidait dans l'impression 3D et a entrepris non seulement de transformer le prototypage, mais aussi de commencer à imprimer en 3D des gabarits pour la chaîne de production.

Du prototypage à la fabrication

"Dans une ligne de production où chaque opérateur peut être responsable de 200 pièces, l'élimination des erreurs d'assemblage est très importante", a déclaré Hirama. Les opérateurs devaient déterminer l'orientation et l'angle de placement de la pièce à chaque fois, ce qui rendait la précision difficile. La première étape pour Ricoh a été de mettre en œuvre l'imprimante 3D Stratasys F900, qui a permis d'accélérer le temps de construction et d'utiliser des thermoplastiques bien équilibrés pour des applications avancées. L'entreprise a mis en place un chariot mobile, équipé de gabarits imprimés en 3D, conçu pour pouvoir se déplacer dans la séquence d'opération. Cela a permis de réduire encore "la quantité d'outils nécessaires de 40 %, ainsi que les coûts de gestion associés. Ces réductions sont réalisées parce que les outils électriques optimisés individuellement pour les établis fixes ne sont plus nécessaires", a déclaré M. Hirama.

Des gabarits et des montages qui prenaient autrefois deux semaines à produire peuvent désormais être imprimés en quelques heures.

Grâce à la grande flexibilité de ces gabarits en plastique, leur forme s'adapte facilement à celle des pièces qui y sont placées. "Ces gabarits sont ultralégers et pourtant parfaitement fonctionnels, ce qui a contribué à faire de la chaîne de montage de Ricoh Industry un exemple d'équipement innovant", a déclaré M. Hirama. En outre, le chariot a permis de réduire les erreurs d'assemblage et de raccourcir considérablement le temps nécessaire aux nouveaux opérateurs pour devenir compétents, le faisant passer d'une semaine à deux jours", a déclaré Hirama. "Il y avait 12 erreurs d'assemblage par mois, en moyenne", a déclaré Hirama. "Mais il n'y a pas eu d'erreurs d'assemblage depuis l'introduction de ce nouveau banc de travail mobile, rendu possible grâce à l'impression 3D."

L'atelier de Ricoh a continué d'évoluer, le service spécial passant de l'impression 3D d'un gabarit à la conception de gabarits à géométrie optimisée, puis à l'impression 3D, ce qui a permis de réduire encore le temps de production des gabarits, qui est passé de deux semaines à quelques heures seulement. "Même les formes complexes n'augmentent pas les délais ou les coûts", a déclaré Taiki Saito, agent technique et spécialiste principal du développement. "Auparavant, les formes changeaient souvent avant la production en série, de sorte que les gabarits n'étaient pas utilisés dans la phase pilote. Mais avec l'impression 3D, les gabarits peuvent être fabriqués rapidement et sont donc utilisés dès le début", a ajouté M. Hirama.

"Les matériaux sont très solides, résistants à la chaleur et fonctionnels, ce qui les rend bien adaptés à leur utilisation", a déclaré Hirama. Quant aux matériaux utilisés avec l'imprimante 3D, "lesmatériaux FDM de Stratasys sont antistatiques, ce qui n'est pas négligeable compte tenu du nombre élevé de pièces électroniques utilisées dans la fabrication", a déclaré Hirama.

"Nous fournissons le savoir-faire développé au sein de Ricoh et le livrons à nos clients sous forme de service", a déclaré Hirama. "Nous sommes ravis d'introduire l'impression 3D dans nos activités, du prototypage pour la R&D à la fabrication d'outils et maintenant à la production", a déclaré Taizo Sakagi, directeur principal du développement commercial chez Ricoh.

TECHNOLOGIE EN VEDETTE :

Impression 3D FDM

La technologie FDM (Fused Deposition Modeling) est une puissante méthode de fabrication additive brevetée par Stratasys.

La technologie FDM permet de créer des modèles conceptuels, des prototypes fonctionnels et des pièces d'utilisation finale en thermoplastiques standard, de qualité technique et haute performance. C'est la seule technologie d'impression 3D professionnelle qui utilise des thermoplastiques de qualité industrielle. Les pièces sont donc d'une résistance mécanique, thermique et chimique inégalée.

En savoir plus

 

"Nous sommes ravis d'avoir découvert un moyen d'intégrer trois applications d'impression 3D dans notre activité, en passant du prototypage avancé pour la R&D aux outils de fabrication, et enfin à la production elle-même."

- Taizo Sakagi, Ricoh