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Pack Line Ltd. surmonte les obstacles liés à la production à faible volume grâce à la fabrication additive FDM

Pack Line Ltd. surmonte les obstacles liés à la production à faible volume grâce à la fabrication additive FDM


Fondé en 1994 et basé à Holon, en Israël, Pack Line Ltd. (Pack Line) est un fabricant mondialement connu de machines de conditionnement et le fournisseur de certains des plus grands noms des secteurs de l’alimentation, des produits laitiers et des cosmétiques. La société produit des machines de remplissage et de scellement linéaires et rotatifs, des systèmes de remplissage de piston et des systèmes de fabrication additive innovants qui augmentent la productivité et l'efficacité opérationnelle tout en réduisant les coûts d'exploitation.

« Non seulement nous réalisons des économies de coûts, mais, grâce à la possibilité d'imprimer en 3D une pièce personnalisée à la demande, plus aucune commande minimale n'est requise. Sur certaines commandes, nous pouvons faire des économies pouvant aller jusqu'à 55%. »
Alex Karetny, Pack Line Ltd.

Rendre la customisation plus abordable

Pack Line a des machines d'emballage installées dans de nombreuses usines à travers le monde, et il leur est essentiel de garantir leur bon fonctionnement. Le moindre problème peut nuire au rendement quotidien de l’entreprise, ce qui entraînerait des temps d'arrêt évitables et coûteux sur les lignes de production. Chaque machine Pack Line est personnalisée en fonction des besoins spécifiques du client. Ce qui signifie des besoins de pièces à faible volume. Or, les méthodes traditionnelles de conception de ces machines et de remplacement des pièces nécessaires sur toute la ligne de production prennent du temps et coûtent cher. Produire une faible quantité de pièces avec la fabrication traditionnelle entraîne des coûts élevés et de longs délais - un problème majeur que Pack Line a cherché à surmonter.

Pour éviter ces goulots d'étranglement, Pack Line s'est tourné vers le partenaire local de Stratasys, SU-PAD, pour trouver une solution rapide et économique. En tant que spécialiste de la technologie d'impression 3D, des machines de pointe et des équipements connexes, SU-PAD fournit des solutions pratiques aux problèmes liés à la ligne de production, depuis l'idée initiale jusqu’à la mise en œuvre.

Surmonter les obstacles liés au temps et aux coûts

Traditionnellement, Pack Line comptait sur des techniques telles que le formage des métaux 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, se sont révélé extrêmement coûteux, compte tenu de la vaste clientèle internationale de Pack Line.

Pour y remédier, Pack Line a décidé de collaborer avec SU-PAD pour la mise en œuvre de la fabrication additive Stratasys FDM®. « Produire une pièce métallique complexe avec la CNC coûte au moins 100 dollars par unité. Et nous sommes souvent obligés d'acheter au moins quatre unités », déclare Alex Karetny, responsable du département d'ingénierie chez Pack Line. « Cependant, en utilisant Stratasys Fortus 450mc ™, le coût a été réduit à environ 80 dollars par unité. Non seulement, nous réalisons des économies de coûts, mais, grâce à la possibilité d’imprimer en 3D une pièce personnalisée à la demande, aucune commande minimale n’est plus requise. Sur certaines commandes, nous constatons des économies de coûts pouvant atteindre 55%. »

La réduction des coûts n’est pas le seul avantage. Les pièces de rechange CNC ou en métal doivent également être sous-traitées et, en raison de la faible quantité des pièces commandées, leur production nécessite généralement un délai d’au moins une semaine. En revanche, Fortus 450mc peut produire une pièce de rechange en seulement deux heures - un gain de temps considérable pour les clients. Pack Line tire également profit de ces gains de temps dès la phase de conception initiale, ce qui leur permet de livrer les machines plus rapidement aux clients. Parallèlement, tout temps d'arrêt sur la ligne de production causé par des pièces défectueuses est considérablement réduit.

Une plus grande liberté de conception

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 dans un détecteur de métal, ce qui signifie qu’elle ne peut pas être fabriquée en métal. Pack Line a choisi de fabriquer la trémie en résine ULTEM ™ 1010.

« C’est une application pour laquelle nous devons toujours faire preuve de créativité. La géométrie de la pièce est très complexe et crée souvent un goulot d'étranglement dans la conception et la fabrication d'une pièce de rechange », a expliqué Karetny. « Le Fortus 450mc nous a offert les moyens de concevoir une pièce plus fonctionnelle. Non seulement cela a réduit le temps associé à la production de cette pièce, mais comme avec nos autres applications, le matériau ULTEM ™ 1010 est résistant, léger et répond aux demandes de nos clients ainsi qu’aux performances des pièces de rechange métalliques. Nous n'aurions tout simplement pas pu concevoir une telle pièce fonctionnelle sans la fabrication additive. »

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

Pack Line devait produire des pièces de machine qui ne sont pas seulement abordables et rapides, mais aussi solides et fiables.

« Au départ, nous étions sceptiques à l’idée de vérifier si une pièce imprimée en 3D était suffisamment solide pour résister à la force de la machine d’emballage, tout en respectant les réglementations spécifiques et variées du secteur », a expliqué Karetny. « Un client a eu besoin de poussoirs de remplacement pour une machine à pousser des capsules de café. La pièce devait donc être solide et résiliente pour être performante.»

La solution était une résine thermoplastique appelée ULTEM ™ 1010, l’un des matériaux FDM les plus résistants, offrant également une résistance chimique et thermique très élevée. Produits sur le Fortus 450mc, les pushers ont été imprimés en 3D, puis renvoyés à Pack Line pour des tests.

« La résistance de la pièce a été immédiatement évidente », a déclaré Karetny. « Elle a résisté à tous les tests sur la machine et sa durabilité était impressionnante. À présent, notre client utilise avec succès six de ces poussoirs de remplacement sur ses machines. » Pack Line attribue également la longévité de la pièce aux propriétés du matériau. Comme Karetny l'a expliqué, l'équipe s'attend à ce que les performances de ces pièces imprimées en 3D dépassent 5 à 6 millions de cycles.

À l'avenir, la société a l'intention de recourir davantage à la fabrication additive pour les pièces de conception et de géométrie complexes. Les imprimantes 3D et les matériaux Stratasys feront partie intégrante de cet effort visant à produire des solutions de remplacement efficaces et à la demande pour ses clients.

  • Figure 1 : La dernière pièce imprimée en 3D à l’aide de l’imprimante 3D Fortus 450mc.
  • Figure 2 : La résine thermoplastique ULTEM ™ 1010 a été utilisée pour fabriquer cette pièce de machine d’utilisation finale imprimée en 3D en raison de sa résistance à la force, chimique et thermique élevée.
  • Figure 3 : Cette pièce de rechange pour machine d'emballage alimentaire a été imprimée en 3D dans un matériau en résine, ULTEM ™ 1010, sur l'imprimante 3D Fortus 450mc.
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