Le matériau en nylon et fibre de carbone de Stratasys change la donne

La personnalisation est le nom du jeu pour Utah Trikes, un fabricant de trikes, quads et fauteuils roulants personnalisés, situé à Payson, Utah.

Le président-directeur général, Ashley Guy, a déclaré que, dès le début, l'entreprise s'est consacrée à la personnalisation. "Nous avons commencé à fabriquer nos quads en utilisant des plateformes de châssis existantes et nous avons construit des extrémités arrière personnalisées à deux roues motrices que nous avons ajoutées pour transformer efficacement les trikes en quads. Cela a pris de l'ampleur et, tout à coup, tous ceux qui voulaient quelque chose de personnalisé sont venus nous voir."

Les besoins des clients sont le moteur de l'innovation

Mais la personnalisation a ses obstacles, à savoir le temps et le coût. "La série de production peut ne comporter que 100 pièces et il est difficile de réduire les coûts avec une si petite série", explique Guy. La prochaine étape pour Utah Trikes a été d'essayer de résoudre ses problèmes de fabrication. "Nous avons quelques machines à commande numérique que nous avons fait tourner pratiquement sans interruption", a déclaré Guy. "Mais cela a toujours été un problème sans s'engager dans des gabarits et des montages, ce qui signifiait beaucoup d'heures de travail pour réaliser des prototypes." De plus, à mesure que les pièces devenaient plus compliquées, il devenait de plus en plus difficile pour Utah Trikes de sous-traiter.

Ce qu'il fallait à Utah Trikes, c'était la possibilité de fabriquer des prototypes qu'ils pourraient réellement tester et qui seraient à la fois économiques et rapides. C'est à peu près à cette époque que l'impression 3D est apparue sur le radar de Guy. "J'étais intrigué mais je n'avais aucune idée de ce que je cherchais. Mais il n'a pas fallu longtemps à Guy et à son équipe pour voir ce que l'impression 3D pouvait leur apporter."

Une toute nouvelle façon de concevoir

Avec l'impression 3D, le processus de conception n'est plus entravé par les restrictions d'usinage. "Je n'ai plus à restreindre mes conceptions en raison des limites du prototypage. Je peux désormais me concentrer sur la conception de pièces plus performantes et plus fonctionnelles, sans me soucier de la façon de façonner l'aluminium ou d'appliquer la fibre de carbone sur les moules", a déclaré Guy.

La possibilité de passer rapidement de la conception à la pièce d'usage signifie que les concepteurs de Utah Trikes peuvent désormais passer beaucoup plus de temps à perfectionner leurs conceptions. Guy a veillé à ce que toute l'équipe de Utah Trikes ait accès au logiciel de CAO 3D SOLIDWORKS afin qu'elle puisse facilement concevoir et imprimer ses modèles. "Même les machinistes peuvent concevoir des modèles adaptés à leurs besoins, puis les imprimer tout simplement ", explique Guy. "Il m'a fallu un certain temps pour me faire à l'idée que nous pouvons désormais concevoir pour la fonctionnalité plutôt que pour l'usinage."

Le nylon en fibre de carbone change la donne

Mais il leur restait à tester leurs nouvelles conceptions. Dans sa quête d'imprimantes capables de fabriquer de véritables pièces de production, les recherches de Guy l'ont conduit aux imprimantes 3D Stratasys Fortus. "Nous avons commencé par utiliser du nylon 12, ce qui nous a permis d'atteindre environ 75 % de notre objectif", explique Guy. "Nous avons réalisé un prototype quadruple en utilisant des pièces imprimées avec d'autres matériaux qui étaient soit trop fragiles, soit trop flexibles." Ce n'est que lorsque Guy a essayé la fibre de carbone FDM Nylon 12 qu'il a réalisé qu'il avait trouvé un outil qui allait changer son activité.

Utah Trikes

La possibilité d'utiliser Stratasys FDM Nylon 12CF à toutes les étapes du processus de fabrication change la donne pour Utah Trikes.

"La FDM Nylon 12CF est fantastique. Il change tout pour nous", a déclaré Guy. Il cite la résistance du matériau, ainsi que son support soluble, qui changent la donne. De plus, "nous pouvons prendre la pièce et la mettre dans notre tonneau pendant la nuit et elle en ressort avec une finition lisse et polie", a déclaré Guy.

La nouvelle version en fibre de carbone du FDM Nylon 12 était parfaite, selon Guy. "Soyons honnêtes, lorsqu'il s'agissait de boulonner une pièce sur un trike et de dévaler une pente dessus, seul le FDM Nylon 12CF de Stratasys tenait le coup." Un fauteuil roulant à pédales en production chez Utah Trikes comporte 450 pièces distinctes, dont 120 sont imprimées en 3D. La capacité de concevoir et d'imprimer sur place a également changé la donne pour ce fabricant sur mesure, ce qui a permis de réduire le temps de production de deux mois à deux semaines et de diviser les coûts de l'entreprise par 8 à 10.

"Les pièces Stratasys FDM Nylon 12CF peuvent être imprimées plus rapidement, avec un rapport rigidité/poids supérieur et une meilleure répétabilité que toute autre technologie d'impression 3D que nous avons vue."

Guy cite les propriétés mécaniques supérieures de la fibre de carbone FDM Nylon 12CF et sa capacité à être utilisée à toutes les étapes du processus de fabrication, du prototypage rapide aux pièces de production finales pour les petites séries et les commandes personnalisées, en passant par les gabarits et les montages. "Avec le Nylon 12CF FDM, nous sommes en mesure de fabriquer des pièces que nous ne pourrions pas fabriquer autrement".

TECHNOLOGIE EN VEDETTE :

Stratasys 450mc

Imprimante 3D indispensable pour les ingénieurs qui ont besoin d'une grande flexibilité pour imprimer des pièces de grande taille ou en grand nombre dans une gamme de matériaux de qualité technique, à grande vitesse et avec un débit constant.

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