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Réalisation de prototypes et fabrication de pièces de rechange de machines  avec l’impression 3D HP Multi Jet Fusion

SigmaDesign crée des pièces de rechange imprimées en 3D pour sa machine d’étiquetage de fruits.

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Industrie

Impression 3D industrielle

Secteur: Machines

Défi

Réduire les coûts, gagner du temps et améliorer la conception des outils pour des équipements de grande valeur vendus en faibles volumes.

 

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Résultats

HP Multi Jet Fusion a permis à SIGMADESIGN d’atteindre ses objectifs et d’identifier 877 opportunités supplémentaires pour des outils imprimés en 3D.

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Matériau

HP 3D PA 12 à haute réutilisabilité2

Technologie

Technologie HP Multi Jet Fusion

Imprimante 3D HP Jet Fusion 4200

DÉFI

Fabrication de pièces de rechange de machines par impression 3D pour optimiser les coûts et les délais d’exécution

SIGMADESIGN est un cabinet de services de conception, de développement et d’ingénierie de produits qui offre à ses clients des solutions pour faire passer leurs produits de la conception à la production et au-delà. 

 

SIGMADESIGN a travaillé avec HP pour développer la solution d’impression 3D HP Jet Fusion et a réfléchi à des moyens d’utiliser cette solution pour les outils d’impression 3D et les pièces de rechange d’impression 3D.

 

L’un des clients de SIGMADESIGN avait besoin de pièces pour une machine d’étiquetage des fruits. L’entreprise a donc évalué ses options. Une technique de fabrication traditionnelle comme l’usinage à commande numérique était coûteuse, surtout pour des courtes séries de pièces complexes.

Les coûts sont également importants lorsque des pièces doivent être changées ou modifiées. SIGMADESIGN a d’abord tenté d’imprimer en 3D à l’aide d’une imprimante 3D FDM, mais la pièce ne répondait pas aux exigences de qualité de l’entreprise car elle était trop poreuse et manquait de résistance. 

 

SIGMADESIGN a finalement choisi la technologie HP Multi Jet Fusion (MJF) pour aider à imprimer en 3D les outils pour la machine, avec l’espoir de gagner du temps et de l’argent tout en améliorant la conception.  

 

Selon SIGMADESIGN, les pièces produites à l’aide de l’imprimante 3D HP Jet Fusion 4200 étaient de qualité supérieure, ne présentaient aucune fuite et étaient suffisamment durables pour un environnement de production.

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« Avec la solution d’impression 3D HP Jet Fusion, nous avons pu optimiser les pièces qui ont amélioré la conception globale de la machine d’étiquetage des fruits tout en réduisant les coûts. La technologie HP Multi Jet Fusion nous a permis de créer des pièces plus rapidement et de simplifier la production. »

Bill Huseby, président et PDG, SIGMADESIGN

SOLUTION

Fabrication de pièces de machines industrielles et de pièces de rechange avec HP Multi Jet Fusion

L’un des principes clés de SIGMADESIGN est de créer « des prototypes tôt et souvent » Étant donné que la technologie Multi Jet Fusion de HP ne requiert que peu de configuration, les prototypes peuvent être produits rapidement et de façon économique, sans sacrifier la qualité des outils imprimés 3D. 

 

Cela a permis aux ingénieurs de créer une version de la pièce à l’aide d’un logiciel de CAO, puis de tester et d’itérer rapidement leur conception dans l’environnement physique.

Le nylon utilisé dans les imprimantes 3D Jet Fusion de HP a fourni la solidité, la résistance à l’abrasion et la surface de roulement nécessaires pour cette application. La conception et l’impression 3D de plusieurs itérations de la pièce ont été plus efficaces car moins d’itérations étaient nécessaires.

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RÉSULTATS

Itérations rapides pour le prototypage et l’impression 3D de pièces de rechange

SIGMADESIGN a constaté que la production d’une de ses pièces, un raccord d’applicateur à vide, à l’aide de la technologie HP Multi Jet Fusion, leur a permis d’économiser 32 000 $ par rapport à la méthode d’usinage traditionnelle.

 

Grâce à la technologie HP Multi Jet Fusion, l’équipe d’ingénierie profite d’une liberté nouvelle, qui permet de construire des pièces de façon additive, couche par couche. L’usinage à commande numérique et les autres technologies soustractives, qui éliminent de la matière lors de la fabrication, sont plus limitées dans ce qu’elles peuvent produire. 

En supprimant les contraintes de conception, les ingénieurs ont pu créer des outils imprimés en 3D et des pièces de rechange imprimées en 3D qui s’adaptent à l’espace disponible, au lieu d’avoir à concevoir la machine pour qu’elle s’adapte à certaines pièces. Les ingénieurs de SIGMADESIGN ont également identifié 877 autres possibilités pour de telles applications.

 

« Grâce à la solution d’impression 3D HP Jet Fusion, nous pourrions développer des outils d’impression 3D plus rapidement et les produire en petites séries, à la demande », explique Matt Cameron, vice-président de l’ingénierie chez SIGMADESIGN.

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Cas d’ impression 3D industrielle

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  1. Toutes les images sont utilisées avec la gracieuse permission de SIGMADESIGN
  2. Les solutions d’impression 3D HP Jet Fusion, utilisées avec le matériau HP 3D PA 12 à haute réutilisabilité, assurent jusqu’à 80 % de réutilisabilité de la poudre, et produisent des pièces fonctionnelles lot après lot. Dans le cadre des tests, le matériau est vieilli dans des conditions d’impression réelles et la poudre est suivie par générations (pire cas pour la réutilisation). Des pièces sont ensuite fabriquées à partir de chaque génération et testées pour déterminer leurs propriétés mécaniques et leur précision.