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Stratasys Ltd. (Nasdaq:SSYS), le principal fournisseur de solutions de fabrication additive et d’impression 3D, a annoncé que le fabricant allemand d’interrupteurs, Berker, a réduit considérablement ses coûts de production et la durée des tests des prototypes de composants électriques grâce aux moules d’injection imprimés en 3D par Stratasys.

Le moulage par injection, procédé consistant à injecter du matériau plastique dans la cavité d’un moule où il refroidit et durcit en fonction de la configuration de la cavité, est l’un des processus de fabrication les plus utilisés au monde. Les moules d’injection imprimés en 3D par Stratasys sont utilisés pour créer des pièces prototypes qui permettent de détecter des problèmes au niveau de la forme, de l’assemblage et de la fonction du matériau final réel.

Pour fabriquer un composant électrique de nouvelle conception, Berker avait besoin de pièces produites par moulage par injection. Une fois assemblées, les pièces devaient subir des essais de décharge électrostatique (ESD) réalisés par une agence indépendante. Cela signifiait que le prototype d’interrupteur devait être réalisé dans les mêmes matériaux que la pièce finale. Plutôt que d’utiliser des moules d’injection en métal pour les essais, ce qui est très coûteux à produire en termes de temps et d’argent, Berker a décidé d’essayer les moules d’injection imprimés en 3D sur une imprimante 3D Connex multi-matériaux de Stratasys. L’un des défis principaux était de réaliser les nouvelles pièces de façon à ce qu’elles s’adaptent parfaitement à une pièce produite avec un moule en métal existant.

Berker a « switché »

Berker a fabriqué une série de moules d’injection imprimés en 3D à l’aide de la technologie d’impression 3D PolyJet avec du matériau ABS™ numérique. Chaque moule imprimé en 3D, avec une géométrie différente, a été utilisé pour injecter un matériau différent pour chaque pièce finale : ASA, PC et TPE.

« Cette flexibilité inédite nous permet de tester deux ou trois solutions en même temps pour obtenir un résultat optimal », déclare Andreas Krause, responsable du département technique et de la fabrication, chez Berker. « La qualité confirmée de nos produits fabriqués à l’aide de ces prototypes fonctionnels a accéléré nos processus de R&D ».

Les économies d’argent et de temps ont été impressionnantes, avec une réduction de près de 83 % du coût d’un moule et de 85 % du temps d’exécution :

M. Krause ajoute : « Les moules d’injection imprimés en 3D par Stratasys ont permis à Berker de gagner du temps et de l’argent, tout en obtenant des prototypes fonctionnels assemblés dans le matériau final ». « Cette technologie est désormais utilisée dans toute notre entreprise pour réaliser des pièces échantillons dans des matériaux "réels" ». Stratasys a permis à Berker de relever les défis auxquels l’entreprise était confrontée en imprimant en 3D des moules utilisés pour fabriquer leurs pièces selon les tolérances et les matériaux appropriés, le tout pour une fraction du temps et du coût nécessaires avec les processus de moulage traditionnels. Aujourd’hui, Berker produit son composant à grande échelle.

« L’impression 3D des moules d’injection constitue souvent une solution optimale pour le prototypage de produits et la fabrication en faible volume », assure Nadav Sela, directeur, outils de fabrication, chez Stratasys. « Pour un faible coût de production et un temps d’exécution rapide, ces moules permettent au fabricant de produire des pièces avec des géométries complexes dans les matériaux finaux, avant d’investir dans la production en masse. Ensuite, après les tests effectués sur la pièce prototype injectée, s’il faut apporter des améliorations à la conception, un nouveau moule peut être réalisé en quelques heures, ce qui permet à nouveau d’économiser beaucoup de temps et d’argent ». Berker est l’un des principaux fabricants et concepteurs allemands d’interrupteurs électroniques et de systèmes de gestion d’immeubles de haute qualité. La société a été récompensée à plusieurs reprises pour ses conceptions qui sont utilisées dans des immeubles du monde entier.

Les moules d’injection imprimés en 3D par Stratasys (en vert) ont été réalisés en plastique ABS numérique. Les pièces obtenues sont présentées ci-dessous

La pièce de production finale à côté de la pièce prototype finale réalisée avec des moules d’injection Stratasys imprimés en 3D