Amélioration du processus de conception des emballages avec une imprimante 3D Stratasys J55

Dans cette étude de cas, découvrez comment la société de design industriel Kinetic Vision utilise une imprimante 3D couleur Stratasys J55 pour chaque étape du processus de développement de ses emballages, des concepts initiaux aux modèles détaillés finaux.

Kinetic Vision, une grande société de conseil en développement de produits basée à Cincinnati, dans l'Ohio, fait un peu de tout. La société travaille avec un large éventail de clients, des petites startups aux entreprises du Fortune 500, pour développer de nouveaux produits. L'équipe de Kinetic Vision travaille à chaque étape du processus de développement d'un produit, des concepts initiaux aux modèles détaillés finaux. Depuis sa création en 1985, Kinetic Vision a aidé plus de 500 entreprises à concrétiser leurs idées et à accélérer le développement de leurs produits. L'entreprise attribue son succès, en partie, à un large éventail d'expertise sous un même toit, permettant une meilleure efficacité et des solutions innovantes.

Une imprimante 3D abordable et conviviale pour le bureau

Pour rendre ces solutions plus rapides et plus précises, l'entreprise adopte de nouvelles technologies dans divers domaines, notamment l'impression 3D. Travaillant dans un atelier de prototypage à haute production, l'équipe de Kinetic Vision s'appuie sur les bons outils pour itérer les conceptions efficacement et communiquer ces conceptions aux clients. Lorsque Kinetic Vision a installé l'imprimante 3D Stratasys J55™, une imprimante abordable et adaptée au bureau, alimentée par la technologie PolyJet™, l'équipe a immédiatement vu son potentiel pour aider au développement de produits.

"Je m'attendais à ce qu'il s'agisse d'une grande unité, et ce n'est pas le cas. Il n'est visuellement pas intimidant, et on dirait qu'il pourrait s'asseoir à côté de mon bureau", explique Tony Guard, directeur de l'innovation et du design industriel de Kinetic Vison. "D'après ce que l'on en retire, je me serais attendu à une grosse machine très coûteuse".

Après plusieurs impressions expérimentales sur le J55, comme un modèle de beignet hyperréaliste, l'équipe a commencé à travailler sur un projet qui nécessitait un niveau de précision de prototypage supérieur à ce que les méthodes traditionnelles permettaient.

Le client était AeroFlexx, une société du portefeuille Innventure travaillant au développement d'un produit innovant du même nom. Développée par des scientifiques de Procter & Gamble, la technologie pak d'AeroFlexx est une alternative au conditionnement traditionnel des liquides qui résout plusieurs problèmes communs aux distributeurs et aux consommateurs.

Rendu d'une bouteille pressée traditionnelle (à gauche), rendu de l'œuvre d'art (au centre) et modèle conceptuel imprimé en 3D (à droite).

"Les emballages AeroFlexx sont bons pour le client, le consommateur et l'environnement", explique Cedric D'Souza, directeur technique d'AeroFlexx. L'emballage se caractérise par des parois flexibles dotées d'un système unique de nervures d'air internes pour assurer la structure. Avec une valve auto-obturante, l'emballage AeroFlexx est léger, plus facile à expédier et beaucoup moins susceptible de se casser ou de fuir que les bouteilles traditionnelles. Cette conception est un avantage pour les consommateurs : elle permet une distribution précise et sans problème et utilise moins de plastique que les bouteilles standard, ce qui la rend plus respectueuse de l'environnement.

Une toute nouvelle expérience visuelle

AeroFlexx offre également une expérience visuelle totalement nouvelle pour leurs concepts de conception d'emballages. "Vous avez la possibilité d'habiller la bouteille dans un design à 360 degrés, ce qui crée de nouvelles opportunités de marketing", a déclaré M. D'Souza. Cependant, le concept innovant a été difficile à prototyper avec précision. Les prototypes d'emballage nécessitaient plusieurs éléments de conception complexes, comme la transparence, des graphiques colorés, un texte lisible et une expérience visuelle en trois dimensions. Les conceptions virtuelles constituaient une bonne base, mais l'équipe de Kinetic Vision souhaitait fournir un moyen tangible de communiquer le design d'AeroFlexx aux clients. "Nous essayions vraiment de repousser les limites d'un concept que nous trouvions très difficile à communiquer visuellement, ou avec des rendus en 2D", explique le designer industriel principal Derek Rund. Pour l'équipe de Kinetic Vision, la J55 est arrivée au moment idéal. "Le J55 était si parfait pour ce projet que nous ne pouvions pas ne pas l'utiliser", a déclaré M. Rund.

Bien que D'Souza ait été initialement hésitant quant à l'utilisation de l'impression 3D, un seul échantillon d'impression lui a fait changer d'avis. "Je m'attendais à quelque chose comme le SLA - j'ai vu de nombreuses pièces fabriquées de cette manière, et j'ai pensé que [le J55] ne pouvait pas être si différent", a déclaré M. D'Souza.

Mais ensuite, Kinetic Vision lui a envoyé une photo d'un échantillon d'AeroFlexx imprimé sur le J55. "Ce qui a vraiment attiré mon attention, c'est la possibilité de mettre en valeur les caractéristiques uniques de l'ensemble AeroFlexx, comme la transparence et la couleur", a déclaré D'Souza. "Par le passé, c'était toujours de la peinture à la main ou un autocollant".

Les modèles physiques antérieurs de l'emballage de l'AeroFlexx se limitaient à des modèles SLA opaques. Sans transparence, il aurait été impossible de communiquer le design innovant et les composants internes aux clients. Selon M. Rund, les méthodes de fabrication traditionnelles offraient des options limitées et fastidieuses pour créer les aspects graphiques. Ces options comprenaient l'application de graphiques sur un modèle 3D en morceaux, puis le réassemblage du prototype, et la création d'étiquettes spéciales pouvant être thermoscellées sur le modèle physique. Ces deux options nécessitaient un investissement important en termes de temps et de coûts.

Prototypes de conception d'emballages fonctionnels

"Il aurait fallu consacrer beaucoup de temps et d'argent à essayer de résoudre tous ces problèmes, juste pour obtenir un prototype", a déclaré M. Rund. Le J55 a résolu un certain nombre de ces problèmes de conception. Le matériau transparent VeroClear™ a permis à l'équipe de créer un design personnalisé et fonctionnel qui intègre des couches visuelles et affiche les chambres intérieures. VeroClear, combiné à la gamme de couleurs VeroVivid™, a également permis d'imprimer des graphiques semi-transparents et en couleur directement sur la pièce.

Prototypes d'AeroFlexx pak imprimés avec VeroClear pour un design transparent.

"Il est très difficile d'obtenir cet effet 3D et cette conception semi-transparente avec les méthodes traditionnelles. Le fait de pouvoir utiliser toutes les couleurs Pantone en toute transparence rend le processus incroyablement facile", explique Aerin Shaw, responsable du partenariat chez Kinetic Vision. En outre, le processus efficace et convivial a permis à l'équipe de passer d'un modèle numérique à une pièce transparente en couleur en une journée seulement.

"Chaque fois que nous avons une nouvelle forme que nous aimerions engager avec le client, cela va faire partie de la stratégie de marketing et d'engagement", a déclaré M. D'Souza. Il est impatient de s'associer à Kinetic Vision pour de futurs projets, et voit dans le J55 un avantage majeur pour la conception de produits innovants. "Il n'y a aucun moyen possible de faire une bonne vente convaincante en articulant l'art du possible sans quelque chose comme ça."

Imprimante 3D Stratasys J55

M. Guard sait que ce n'est qu'un des nombreux projets qui peuvent bénéficier de la puissance de PolyJet. "La J55 nous permet de créer une représentation de produit plus finie que nous pouvons montrer à nos clients dans le cadre de Kinetic Vision", explique Guard. "Elle nous permet de nous présenter à un niveau plus élevé".