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Intégration de l’impression 3D dans l’une des usines de Saint Gobain : Economie et optimisation sur la chaine de production automobile.

L’impression 3d nous prouve une nouvelle fois son utilité dans le domaine de l’industrie.

Intégration de l’impression 3D : Economie et efficacité.

La multinationale française SAINT GOBAIN est spécialisée dans la fabrication de verre dans de multiples secteurs industriels

L’entreprise a décidé d’utiliser la technologie innovante de fabrication additive afin de réaliser ses outils d’aide à la production.

C’est dans son usine d’Arboç basée à proximité de Barcelone que cet établissement a pu cumuler depuis 2019 pas moins de 170000€ d’économie et réduire de 93% les délais de fabrication d’outillages et autres.

Economies réalisées par Saint Gobain avec la technologie d'impression 3D de BCN3D
Economies réalisées par Saint Gobain avec l’intégration de la technologie d’impression 3D de BCN3D (crédits photos : BCN3D)

Pendant des années, la firme faisait fabriquer ses outillages par des sociétés spécialisées. Ce flux entraînant des coûts importants de fabrication et des délais conséquents.

C’est sur sa ligne de production spécialisée dans le vitrage automobile (SEKURIT) que l’intégration de la fabrication additive a pu prendre tout son sens.

« Chez Sekurit, nous fabriquons des composants automobiles depuis 90 ans. Grâce à l’impression 3D, nous avons constaté une réduction significative des coûts et un flux de travail plus rapide et adapté à nos besoins dans la fabrication d’outils et d’outillages depuis que nous avons intégré cette technologie par rapport aux fournisseurs externes auxquels nous avions recours dans le passé », explique Angel Salas, ingénieur de maintenance de Saint Gobain à l’usine de Barcelone. *(crédit BCN3D)

Un choix stratégique dans le choix de l’imprimante 3D

Le choix de la technologie d’impression 3D s’est porté sur le procédé FDM (Fused Deposing Modeling) avec double tête d’impression.

De part sa proximité géographique, c’est le fabricant d’imprimantes 3D espagnol BCN3D qui a été retenu. Les machines BCN3D Epsilon W50 sont équipées d’une double tête d’impression (technologie IDEX) ce qui permet de gagner en productivité.

Implanté à Gavà, ce partenaire stratégique Barcelonais est déjà un acteur reconnu dans le secteur industriel. En effet, ses les machines de ce fabricant sont déjà utilisées dans les usines de production de constructeurs automobiles comme SEAT et NISSAN

BCN3D est l’un des leaders mondiaux dans la fabrication d’imprimantes 3D et de recherches de solutions dans le milieu de l’impression 3D. Leurs clients sont Nissan, BMW, NASA, Camper, Louis Vuitton et le (MIT) Massachusetts Institute of Technology.

Les pièces imprimées en 3D sont des outils d’aide à la production et des gabarits de montage. Ces accessoires sont indispensables pour produire efficacement dans des lignes de production complètement automatisées.

Les pièces ainsi produites seront ensuite utilisées chez les clients suivants : Daimler Mercedes, le groupe Stellantis, le groupe Volkswagen, Renault Dacia et Ford.

Pour l’usine Espagnole spécialisée dans la fabrication de vitres arrières et latérale pour véhicules. Cette avancée technologique a été très efficace dans la gestion de la production.

En effet, les délais très court de fabrication en impression 3D permettent de valider des prototypes très rapidement. Contrairement aux procédés classiques utilisant par exemple l’usinage ou l’injection plastique. En quelques jours, le nouveau prototype peut être modélisé, testé et validé par les équipes techniques.

V

Découvrez l’intégration de l’impression 3D dans l’usine Espagnole de Saint Gobain

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2298 1358 Rem & Steph Pro3DTech

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    Matière classique

    Le PLA

    (ou Polylactic Acid )

    Ce polymère biodégradable est sans doute le plus populaire en impression 3D chez les particuliers car il est assez simple d’utilisation. L’impression se déroule sans difficulté (pas de problème d’adhérence, bonne liaison intercouches) et offre même la possibilité d’imprimer simplement de petits détails mais aussi des éléments en porte-à-faux grâce à un refroidissement rapide.

    Nous conseillons le PLA pour les personnes souhaitant débuter en impressions 3D mais aussi pour les projets de maquettage / prototypage ou les pièces décoratives.

    Avantages & limites

    • impact environnemental faible (grâce à sa composition)
    • sa facilité d’utilisation
    • peu de dégagement d’odeur à l’impression
    • grande variété de couleurs
    • excellents rendus visuels
    • post-traitement facile
    • sensible à la chaleur
    • peut casser car ne se déforme pas
    • peu de flexibilité

    Matière classique

    Le PETG

    (ou Polyéthylène téréphtalate)

    Matériau dérivé du PET que l’on retrouve dans de nombreux objets du quotidien (bouteilles plastiques, contenants alimentaires, cartes de crédit, emballages…). Le PETG est une matière assez proche de l’ABS sur le point de vue de la resistance. Il offre aussi un aspect brillant et une résistance à environ 80°.

    Nous vous conseillons le PETG pour les projets ayant besoin d’une certaine resistance à l’humidité ou une resistance mécanique.

    Avantages & limites

    • Résistance à la chaleur (80°)
    • Haute résistance aux produits chimiques
    • Résistance mécanique, à la traction et aux chocs
    • Personnalisable avec de la peinture acrylique
    • Transparence pour les PETG naturels
    • Bonne tenue de la colle
    • Matière recyclable
    • Limites de flexibilité
    • Meme si sont aspect est plutôt translucide, il n’offre pas de totale transparence

    Matière classique

    L’ABS

    (ou Acrylonitrile Butadiène Styrène) Un thermoplastique très résistant à base de produits pétroliers que l’on retrouve dans beaucoup de nos objets de la vie courante (de l’électroménager aux Lego).

    Nous vous conseillons l’ABS pour l’impression de pièces fonctionnelles, prototypes fonctionnels ou pièces avec des contraintes mécaniques.

    Avantages & limites

    • solide et résistant aux chocs et à la chaleur
    • ne se dégrade pas dans le temps
    • facile à post-traiter
    • rétractation du matériau
    • nécessite une impression dans une enceinte fermée

     

    Matière technique

    Les PA6 et PA6.6

    Ces thermoplastiques sont très utilisés dans le médical, l’industrie ou l’alimentaire et offrent de nombreuses possibilités.

    Nous conseillons l’utilisation du PA6 / PA6.6 pour des pièces ayant besoin d’une grande résistance aux frictions et actions mécaniques ainsi qu’une resistance à a chaleur et aux produits chimiques.

    Avantages & limites

    • Grande résistance aux chocs
    • Compatible avec l’utilisation de produits chimiques
    • Resistance aux températures élevées
    • Bonne solidité et stabilité
    • Matériaux sujet aux warpings
    • Reprise d’humidité importante
    • Ne permet pas des impressions détaillées à cause d’une cristallisation lente de la matière

    Matière technique

    Le PC

    (ou Filament Polycarbonate) Le Polycarbonate est un thermoplastique aujourd’hui très largement utilisé dans l’industrie pour sa grande resistance mécanique ainsi que pour sa transparence. Le PC est probablement le matériau le plus resistant que l’impression 3D est capable de produire.

    Nous conseillons l’utilisation du PC pour l’impression de pièces ayant besoin d’une grande resistance globale ou pour des pièces dédiées à l’industrie ou l’automobile

    Avantages & limites

    • Très grande résistance globale
    • Très haute résistance à la chaleur
    • Très haute résistance à la traction
    • Possibilité de stériliser les pièces imprimées en PC
    • Facile à poncer en post-traitement
    • pas de réelle contrainte
    • prix élevé du matériau

    Matière technique

    Le PP

    (Polypropylène) Le PP est particulièrement utilisé dans l’industrie car ce polymère thermoplastique a une grande capacité à absorber les chocs et à resister à l’usure (par exemple charnière. De plus, cette matière est semi-flexible tout en restant résistante aux contraintes mécaniques. L’autre avantage du PP est sa faible densité permettant de réduire le poids de certains composants.

    Nous conseillons le polypropylène pour les pièces ayant besoin à la fois d’une resistance globale et d’une certaine flexibilité.

    Avantages & limites

    • Compatible avec le contact de produits alimentaires
    • Indéchirable
    • Léger
    • Résistant à l’eau
    • Compatible avec l’utilisation de produits chimiques (acides et alcalins)
    • Grande résistance aux frottements
    • Très bon isolant électrique
    • Nécessite une surface d’accrochage adaptée
    • Ne permet pas des impressions détaillées à cause d’une cristallisation lente de la matière
    • Réservé aux petites pièces

    Matière technique

    Le TPE/ TPE-U

    (ou Polyuréthanes thermoplastiques) Le TPE (et TPU) est un filament allant de flexible à semi-flexible. Sa souplesse lui permet de résister à une certaine élongation. Ce thermoplastique offre beaucoup de possibilités et d’avantages mécaniques grâce à flexibilité et sa capacité à encaisser les chocs

    Nous conseillons le TPU pour les pièces soumises à des actions mécaniques, des chocs…, les pièces de protection (coques de téléphone, drone…) ou pour remplacer des pièces initialement produites en caoutchouc.

    Avantages & limites

    • Résistance à l’abrasion
    • Résistance aux chocs
    • Résistance aux graisses et matières huileuses
    • Bonne liaison inter-couches
    • Complexe à post-traiter
    • Reprise d’humidité de la matière
    • Difficile à coller
    • Filament techniques sensible aux variations thermiques à l’impression
    • Nécessite des réglages spécifiques pour éviter le phénomène de rétractation du filament

    Matière technique

    Le TPC

    (ThermoPlastic Co-polyester)

    TPC est un thermoplastique recommandé pour un usage industriel avec des contraintes de résistance électrique.
    Ce filament dispose également d’une grande capacité de flexibilité et élasticité (allongement jusqu’à 400%) 

    Nous conseillons le TPC pour … [à compléter par les pros]

    Sa composition : [à compléter par les pros]

    Avantages & limites

    • Résistance chimique 
    • Résistance aux impacts
    • Flexible et élastique (allongement jusqu’à 400%)
    • Protège des décharges électriques
    • Dureté shore : 91A
    • Filament très technique donc plus onéreux 

    Matière classique chargée

    Le PETG chargé carbone

    Ce PETG chargé carbone est utilisé dans l’industrie, l’ingénierie et meme le paramédical. Grâce à sa légèreté et sa solidité, ce matériau est par exemple utilisé pour réalisé des prothèses ou des pièces d’assemblage pour fauteuils roulants.

    Nous conseillons l’utilisation de PETG Carbone pour l’impression de pièces structurelles ou nécessitant une grande robustesse tout en restant légères.

    Avantages & limites

    • Légèreté
    • Grande résistance
    • Bon aspect esthétique
    • Post-traitement très bien supporté (ponçage)
    • Filament abrasif

    Matière classique chargée

    Le PLA chargé bois

    Ce polymère est composé d’environ 40% de fibre de bois donnant un rendu proche de celui du bois par son toucher, son aspect et voire meme son odeur.

    Nous conseillons ce PLA chargé bois pour la réalisation de pièces de décoration ou des maquettes réalistes.

    Sa composition : amidon de maïs et fibre de bois

    Avantages & limites

    • Meme propriété que le PLA
    • Différentes teintes de bois disponibles
    • Bel aspect esthétique et original
    • Filament abrasif
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