Impression 3D métal d'un porte outil de fraisage avec la Markforged Metal X

Client:

L'entreprise Guhring UK a été fondée en 1973 à Birmingham, elle est spécialisée dans la fabrication d'outils de coupe de précision. Celle-ci a commencé en tant qu'actionnaire dans les outils de coupe standard, puis s'est perfectionnée dans la conception des outils de coupe et de fraisage sur mesure pour les plus grandes entreprises du monde comme BMW, Jaguar, Land Rover, Airbus et BAE Sytems. Son expertise dans la fabrication de ces outils en carbure et diamant polycristallin (PCD) est reconnue mondialement. Leur gamme d'outils PCD est fabriquée à la demande, en brasant des pointes diamantées de qualité industrielle de très haute dureté sur des corps en acier à outils trempé sur mesure.

"Nous aimons penser que nous sommes sur la bonne voie pour devenir l'usine du futur" _Alan Pearce, Superviseur de production de PCD.

Problématique: 

Chaque pièce d'un outillage spécial fabriqué par Guhring UK doit d'abord être conçu et approuvé par le client. Selon sa taille et sa complexité, un outillage peut prendre jusqu'à 8 semaines de conception, test et fabrication en interne, et le travail de production en lui même ne peut pas commencer tant que celui-ci n'as pas été validé. Les petits fabricants avec moins de volume ne peuvent ainsi pas justifier les coûts ou les délais pour les outils spéciaux.

"C'est lorsque nous avons commencé à fournir de petits clients à plus petits volumes que cela est devenu un problème" explique Alan Pearce. C'est donc cela qui a conduit l'entreprise à se pencher sur la fabrication additive comme une option pour ouvrir de nouveaux marchés, réduire les délais pour les clients existants et les optimiser pour les plus petits clients.

Solution:

C'est de cette manière que l'équipe s'est intéressée à l'impression 3D afin de rendre ses produits et services accessibles à une plus grande diversité d'entreprises. "L'idée étant de réduire à la fois le coût du prototype ainsi que le temps de cycle itératif" explique Pearce. Ils se sont associés avec le partenaire Markforged local Mark3D UK afin de trouver l'imprimante qui correspondait le mieux à leurs besoins, ils ont ainsi opté pour une Markforged Metal X ainsi qu'une imprimante 3D à fibre continue Markforged, afin de réaliser des échantillons ainsi que des pièces de maintenance pour l'usine. La société Guhring a commencé par utiliser son imprimante 3D à fibre continue pour concevoir des prototypes d'outils spéciaux à faible volumes, puis elle s'est rapidement tournée vers l'impression 3D métal pour produire cette fois-ci des outils fonctionnels. "Nous pouvons désormais fabriquer une pièce de production unique et la fournir à un client dans un délai très court et à moindre coût", déclare Pearce.

"De la conception à la vérification de l'outil en passant par son impression, nous pouvons réduire de manière considérable les délais grâce à ce moyen de production, contrairement à l'usinage manuel de ces mêmes outils spécifiques" _Alan Pearce, Superviseur de production de PCD.

Le premier outil produit par Guhring UK était une fraise de base en acier à outils H13. "En l'espace d'une journée, nous avions conçu et imprimé l'outil en Onyx (Nylon et fibre courte de carbone), et nous allions ainsi voir immédiatement s'il répondait à notre problématique. En cinq jours, nous avions imprimé et fritté un corps d'outil en métal entièrement fonctionnel. L'utilisation de ces imprimantes Markforged accélère tout simplement notre processus de production." Après y avoir ajouté des plaquettes d'usinage, Guhring a validé l'outil en le testant en situation d'usinage. L'outil imprimé en 3D est 60% plus léger que son prédécesseur traditionnel, ce qui permet des changements d'outils plus rapides, et de ce fait, une réduction des temps de cycle d'usinage. Cette découverte a permis à l'entreprise de produire des outils plus polyvalents et légers pour ses clients, et le tout à un prix bien inférieur.

Evolution:

Guhring UK a désormais la capacité de desservir les petites entreprises, rendant leurs services plus accessibles. Les ingénieurs ont même commencé à expérimenter des circuits de refroidissement imprimés en 3D, il s'agit des premiers client Markforged à réaliser cette prouesse. L'argent supplémentaire économisé par la société en ajoutant des imprimantes Markforged ne sera pas gaspillé, Pearce affirme que les économies réalisées seront réinvesties dans l'entreprise afin de pouvoir continuer à croître et à fournir des produits toujours plus qualitatifs à nos clients. Quant au gain de temps réalisé, il sera redéployé dans la fabrication de pièces de production. L'ajout de ces moyens de fabrication a déjà permis à l'équipe de Guhring UK de libérer leurs machines-outils 5 axes et conventionnelles afin de produire d'autres pièces génératrices de revenus, augmentant ainsi les bénéfices de l'entreprise.