Surmonter les obstacles à la production de faibles volumes grâce à la fabrication additive FDM

Grâce à l'imprimante 3D Stratasys Fortus 450mc, Pack Line Ltd. est en mesure de produire en faible volume des pièces de rechange pour ses machines, plus rapidement et à un coût réduit par rapport à la fabrication CNC traditionnelle.

Fondée en 1994 et basée à Holon, en Israël, Pack Line Ltd.(Pack Line) est un fabricant de machines d'emballage reconnu comme leader mondial et fournisseur de certains des plus grands noms de l'industrie alimentaire, laitière et cosmétique. Pack Line a installé des machines d'emballage chez des clients du monde entier et il est essentiel de s'assurer qu'elles fonctionnent efficacement. Tout problème peut entraver le débit quotidien d'une entreprise, ce qui entraîne souvent des temps d'arrêt de la ligne de production évitables et coûteux. Chaque machine conçue par Pack Line est adaptée aux exigences spécifiques de l'industrie ou du client, ce qui entraîne une production à faible volume des pièces requises. Cependant, les méthodes traditionnelles de conception de ces machines et de remplacement des pièces nécessaires en cours de production étaient longues et coûteuses.

Surmonter les obstacles liés aux délais et aux coûts de la production à faible volume

Traditionnellement, Pack Line s'appuyait sur des techniques telles que le formage du métal ou l'usinage CNC pour créer des pièces de rechange pour toutes ses machines. Mais le délai de production de pièces complexes et personnalisées, ainsi que l'approvisionnement en pièces de rechange, s'avéraient extrêmement coûteux, surtout si l'on considère la vaste clientèle internationale de Pack Line.

Pour trouver une solution, Pack Line a choisi la fabrication additive Stratasys FDM®. " Produire une pièce de machine métallique complexe à l'aide de la commande numérique coûterait au moins 100 dollars par unité et nous serions toujours obligés d'acheter au moins quatre unités ", explique Alex Karetny, responsable du département d'ingénierie chez Pack Line. " Cependant, en utilisant la Stratasys Fortus 450mc™, le coût est réduit à environ 80 dollars par unité. Non seulement nous bénéficions d'une réduction des coûts, mais grâce à la possibilité d'imprimer en 3D une pièce personnalisée à la demande, il n'y a pas de commande minimale requise. Sur certaines commandes, nous constatons des économies de coûts allant jusqu'à 55 %. "

La réduction des coûts n'est pas le seul avantage. Les pièces de rechange CNC ou formées en métal doivent également être externalisées et, en raison des faibles quantités, il faut généralement compter au moins une semaine pour les produire. En revanche, la Fortus 450mc peut produire une pièce de rechange en deux heures seulement - un gain de temps considérable pour les clients. Pack Line bénéficie également de ce gain de temps lors de la phase de conception initiale, ce qui lui permet de livrer les machines des clients plus rapidement. Simultanément, tout temps d'arrêt de la ligne de production causé par des pièces défectueuses peut être considérablement réduit.

Une plus grande liberté de conception

La Fortus 450mc offre également à Pack Line une plus grande liberté de conception. Cela a été démontré lorsque l'équipe a été chargée de produire une trémie pour une machine d'emballage alimentaire. La trémie est assemblée à l'intérieur d'un détecteur de métaux, ce qui signifie qu'elle ne peut pas être fabriquée en métal. Pack Line a choisi de fabriquer la trémie en résine ULTEM™ 1010.

Pièce pour trémie ULTEM 1010

Cette pièce de rechange pour machine d'emballage alimentaire a été imprimée en 3D en matériau de résine ULTEM™ 1010 sur le Fortus 450mc.

"Il s'agit d'une application pour laquelle nous avons toujours dû faire preuve de créativité ; la géométrie de la pièce est très complexe et créait souvent un goulot d'étranglement dans la conception et la fabrication d'une pièce de remplacement", a expliqué M. Karetny. "Le Fortus 450mc nous a offert les moyens de concevoir une pièce plus fonctionnelle. Non seulement cela a permis de réduire le temps associé à la production en faible volume de cette pièce, mais comme pour nos autres applications, le matériau ULTEM™ 1010 est résilient et léger, répondant aux exigences de nos clients et égalant les performances des remplacements en métal. Nous n'aurions tout simplement pas pu concevoir une pièce aussi fonctionnelle sans la fabrication additive."

Un thermoplastique imprimé en 3D remplace les pièces de production en métal

En outre, Pack Line devait produire des pièces de machine qui soient non seulement rentables et efficaces en termes de temps, mais aussi solides et fiables. "Au départ, nous étions sceptiques quant à savoir si une pièce imprimée en 3D serait suffisamment solide pour résister à la force de la machine d'emballage, tout en respectant les réglementations spécifiques et variables du secteur", explique Karetny. "Un client avait besoin de poussoirs de remplacement pour une machine à pousser les capsules de café, la pièce devait donc être solide et résiliente pour être performante."

La solution était la résine thermoplastique ULTEM™ 1010, l'un des matériaux FDM les plus solides disponibles, qui offre également une résistance chimique et thermique élevée. Produits sur la Fortus 450mc, les poussoirs ont été imprimés en 3D et renvoyés à Pack Line pour être testés.

Pièce de machine ULTEM 1010

La résine thermoplastique ULTEM™ 1010 a été utilisée pour fabriquer cette pièce finale de machine imprimée en 3D en raison de sa solidité supérieure et de sa grande résistance chimique et thermique.

"La solidité de la pièce est apparue immédiatement", déclare M. Karetny. "Elle a résisté à tous les tests sur la machine et sa durabilité était impressionnante. Maintenant, notre client utilise six de ces poussoirs de remplacement sur ses machines, avec un énorme succès." Pack Line attribue également la longévité de la pièce aux capacités du matériau. Comme l'explique Karetny, l'équipe s'attend à ce que les performances de ces pièces imprimées en 3D dépassent les 5 à 6 millions de cycles.

À l'avenir, Pack Line a l'intention d'accroître son utilisation de la fabrication additive pour les pièces aux conceptions et géométries complexes. Les imprimantes 3D et les matériaux Stratasys feront partie intégrante de cet effort pour produire des solutions de remplacement efficaces et à la demande pour ses clients.

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

 

"Non seulement nous bénéficions d'une réduction des coûts, mais grâce à la possibilité d'imprimer en 3D une pièce personnalisée à la demande, il n'y a pas de commande minimale requise. Sur certaines commandes, nous constatons des économies de coûts allant jusqu'à 55%."

- Alex Karetny, Pack Line Ltd.

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