Goetz Maschinenbau s’appuie sur l'imprimante 3D H350 pour produire des pièces à grande échelle

Découvrez l'usine de fabrication de la société Goetz, qui abrite à la fois des équipements d'usinage traditionnels et la technologie d'impression 3D Stratasys.

Introduction

Au service de clients opérant dans le milieu médical et la fabrication traditionnelle, Goetz Maschinenbau est une entreprise d'ingénierie mécanique basée en Allemagne et spécialisée dans l'usinage, notamment le fraisage et le tournage CNC. A l’aide de son parc de machines, Goetz fabrique un peu de tout, des prototypes et pièces sur mesure aux petites et moyennes séries. Alors que les méthodes de fabrication traditionnelles telles que le tournage, le soudage, le moulage et le fraisage ont toujours fait partie intégrante des activités de Goetz au fil des ans, l'impression 3D joue également un rôle central dans son workflow à travers la conception et la fabrication. Pour fabriquer les prototypes et modèles conceptuels ultra réalistes, l'équipe déploie l'impression 3D Stratasys PolyJet, tandis que la technologie Stratasys FDM est utilisée pour le prototypage plus fonctionnel, l'outillage et les boîtiers de machines.

« L'imprimante 3D H350™ est pour nous une solution pertinente pour la production en série afin de fabriquer de manière rentable et dans des délais plus courts. »

- Philipp Goetz, PDG de Goetz Maschinenbau

Lorsqu'il s'agit de produire des volumes allant jusqu'à plusieurs milliers de pièces, Goetz s'est appuyé sur des méthodes de fabrication traditionnelles comme le moulage par injection. Bien que la qualité des pièces soit excellente, cela représente un coût pour l'entreprise avec la production de moules extrêmement coûteuse et chronophage.

« Pour fabriquer les moules, le processus peut facilement coûter entre 5 000 et 10 000 euros par moule, avec de longs délais allant de 4 à 12 semaines. Pour rendre l'investissement financièrement viable, nous devons produire un grand lot d'au moins 50 000 pièces » , explique le propriétaire de Goetz, Philipp Goetz.

Pour relever ces défis, l'entreprise a cherché une technologie qui permettrait de produire des petites et moyennes séries à un prix compétitif par pièce – et ce dans des délais plus courts. En ce faisant, Goetz savait qu'il serait en mesure de continuer à répondre plus efficacement aux besoins de ses clients, tout en renforçant également sa capacité à étendre son offre de services pour obtenir de nouveaux contrats.

Selon M. Goetz, l’entreprise a d’abord testé plusieurs technologies de frittage, mais elle n'a pas été convaincue par les risques constants de déformation et d'incohérence entre les pièces de production. Par conséquent, elle s'est tournée vers la nouvelle imprimante 3D H350™ de Stratasys. Faisant partie de la plateforme de production H Series™ d'imprimantes 3D basées sur la fusion sur lit de poudre, la H350 a été conçue et mise au point pour la production de pièces d'utilisation finale.

Grâce à la technologie Selective Absorption Fusion™ SAF™, la H350 fournit la précision, la répétabilité et le contrôle de processus essentiels à une production cohérente et à un coût par pièce compétitif. Pour construire les pièces, la technologie utilise un fluide à haute absorption, HAF™, sensible aux infrarouges pour fusionner des particules de poudre de polymère en couches. Grâce au système de gestion de la poudre Big Wave™ et aux têtes d'impression piézo-électriques de qualité industrielle, le fluide est projeté dans des zones prédéfinies afin de créer chaque couche de la pièce. L'exposition à l'énergie infrarouge fait ensuite fondre et fusionner les zones contenant du HAF.

Atteindre une production en volume dans un délai court

Selon Philipp Goetz, la nouvelle puissance de feu de l'entreprise permet de surmonter certains des principaux défis de fabrication de l'entreprise. « L'imprimante 3D H350 est pour nous une solution pertinente pour la production en série afin de fabriquer de manière rentable et dans des délais courts » , explique-t-il.

« Nous fabriquons actuellement une pièce de la taille de mon petit doigt. Pour de petites pièces comme celle-ci, nous sommes en mesure de placer environ 1 000 pièces sur le plateau de fabrication du H350. Mais le plus important, c’est qu’en 24 heures, nous sommes en mesure de produire l'intégralité de la commande, ce qui est incroyable. Sur plusieurs semaines, nous pouvons imprimer facilement en 3D jusqu’à des dizaines de milliers de pièces, un chiffre que nous ne serions jamais en mesure de réaliser avec le moulage par injection en si peu de temps - et certainement pas à ce prix-là », a-t-il déclaré.

La technologie SAF du H350 garantit également un niveau de précision et de qualité élevé. Le rouleau contrarotatif de l'imprimante 3D dépose les couches de poudre sur le lit d'impression et imprime le fluide absorbant pour reproduire l’image de la pièce. Une lampe infrarouge qui passe fusionne les couches imagées sur toute la longueur du lit d'impression, fournissant des conditions thermiques uniformes pour assurer la cohérence des toutes les pièces imprimées sur le plateau d'impression.

« Que nous imprimions 5, 50 ou 500 pièces, nous pouvons garantir à nos clients que la qualité reste constante sur l'ensemble du plateau de fabrication » , déclare M. Goetz. Pour lui, la technologie SAF du H350 est essentielle à la capacité de l'entreprise à maintenir la qualité et la répétabilité lors de la production des pièces pour les clients.

« Je n’ai jamais été à l’aise avec les technologies de frittage, simplement à cause des risques de déformation et parce que les pièces n'ont pas une qualité uniforme » , explique-t-il. « Le H350 élimine ce risque, car la technologie garantit la répétabilité des pièces. Nous pouvons donc l'utiliser non seulement pour des pièces de production simples, mais aussi pour des géométries très complexes - sans compromettre la qualité des pièces. »

Ouvrir de nouvelles opportunités

Bien que l'installation du H350 soit relativement récente, Goetz Maschinenbau a déjà constaté un impact significatif sur la production de pièces et de volumes. Au fur et à mesure de l'intégration de la technologie dans ses opérations, l'entreprise espère tirer parti de nouvelles opportunités.

« Pour les pièces d'utilisation finale en particulier, nous pensons que le H350 nous permettra d'étendre notre offre de services à un plus large éventail d'applications de production en série. Ce sera un énorme avantage pour nos clients, mais en plus, cela améliorera également notre capacité à rechercher de nouveaux clients sur de nouveaux marchés » , conclut-il.