Accessoires industriels

Impression 3D pour la production d’accessoires industriels – séparateurs pour chaîne de production

Sur une chaîne de production, toutes les pièces utilisées ne sont pas nécessairement des éléments complexes de la machine elle-même. Il existe également de nombreux petits accessoires qui servent à guider, positionner, séparer ou maintenir les produits pendant leur passage d’un poste à un autre. Ces pièces sont parfois très spécifiques à une installation et ne sont donc pas disponibles dans le commerce sous une forme directement utilisable.

C’est dans ce contexte que nous avons réalisé en impression 3D une série de séparateurs destinés à une chaîne de production industrielle.

Le rôle de ces pièces était de maintenir un espacement entre différents éléments circulant sur la ligne. Leur fonction pouvait sembler relativement simple, mais leurs dimensions devaient correspondre précisément à l’installation existante. Un séparateur trop large ou trop étroit peut modifier le positionnement des produits et perturber le fonctionnement de l’ensemble.

La conception commence donc par l’étude de la pièce existante et de son environnement. Il ne suffit pas de connaître les dimensions du séparateur lui-même. Il faut également comprendre comment il est fixé, avec quelles pièces il entre en contact et quelle place il doit laisser aux éléments qui circulent sur la chaîne.

À partir de ces informations, le modèle 3D est préparé afin de reproduire la géométrie nécessaire. Les différents points de fixation et les zones de contact sont intégrés au modèle, tout comme les dégagements nécessaires au bon fonctionnement de l’installation.

L’un des intérêts de l’impression 3D dans ce type de projet est de pouvoir fabriquer directement une pièce adaptée à une machine existante. Les chaînes de production peuvent en effet présenter des configurations particulières, parfois issues d’adaptations successives. Une pièce standard ne correspond donc pas forcément aux dimensions disponibles.

Avec la fabrication additive, il est possible de repartir du besoin réel et de concevoir le séparateur en fonction de celui-ci.

Avant de produire la série, un premier exemplaire peut être imprimé afin de vérifier son montage. Cette étape permet de contrôler le positionnement de la pièce, les fixations et surtout l’espace laissé autour des éléments en mouvement.

Le test en situation est particulièrement important pour un accessoire destiné à une chaîne de production. Une pièce peut parfaitement correspondre aux dimensions prévues sur le modèle 3D et nécessiter malgré tout une modification lorsqu’elle est installée sur la machine. Le prototype permet alors de détecter rapidement ces éventuelles difficultés.

Si une correction est nécessaire, le modèle numérique peut être modifié puis une nouvelle version imprimée. Cette possibilité de faire évoluer rapidement la pièce constitue un avantage important par rapport à certains procédés de fabrication nécessitant la réalisation préalable d’un outillage.

Une fois le modèle validé, la production des différents séparateurs peut commencer. L’impression 3D permet de réaliser une petite série à partir du même fichier, avec une géométrie identique pour chaque exemplaire.

Cette possibilité est particulièrement intéressante pour les accessoires industriels. Les quantités nécessaires peuvent être relativement faibles, parfois quelques dizaines de pièces seulement. Il n’est alors pas toujours pertinent de mettre en œuvre un procédé industriel lourd pour fabriquer ces éléments.

L’impression 3D permet au contraire de produire la quantité réellement nécessaire, puis de relancer une fabrication ultérieure si l’installation doit être modifiée ou si des pièces supplémentaires sont nécessaires.

La conception numérique facilite également la gestion des évolutions. Une chaîne de production peut être modifiée au fil du temps, avec de nouveaux formats de produits ou des changements dans le positionnement des éléments. Si le séparateur doit être adapté, le modèle existant peut servir de base à une nouvelle version.

Dans ce projet, le fichier 3D devient donc plus qu’un simple document de fabrication. Il constitue une référence numérique de l’accessoire utilisé sur la ligne. Il permet de conserver la géométrie de la pièce et de retrouver rapidement une solution si celle-ci doit être reproduite.

La fabrication de ces séparateurs illustre aussi une utilisation assez représentative de l’impression 3D en environnement industriel. L’objectif n’est pas nécessairement de remplacer les composants principaux d’une machine, mais plutôt de fabriquer les petits accessoires qui permettent à l’installation de fonctionner correctement dans sa configuration réelle.

Ces accessoires peuvent être des guides, des cales, des supports, des protections, des butées ou, comme ici, des séparateurs. Leur taille relativement réduite ne signifie pas qu’ils sont sans importance. Sur une chaîne de production, une petite pièce correctement adaptée peut contribuer à maintenir le bon positionnement des éléments et à faciliter le fonctionnement quotidien de l’installation.

La possibilité de fabriquer rapidement une pièce de remplacement est également intéressante pour limiter les immobilisations. Lorsqu’un accessoire spécifique n’est pas disponible immédiatement, disposer d’un modèle numérique permet de relancer sa fabrication sans devoir repartir de zéro.

Pour OBJET MAKER, ce projet montre donc une nouvelle fois l’intérêt de l’impression 3D pour les besoins industriels très spécifiques. Une pièce peut être conçue autour d’une installation existante, testée directement sur la machine, corrigée si nécessaire puis produite en petite série.

Les séparateurs réalisés ici sont finalement de petites pièces, mais leur conception répond à un besoin très concret de production. C’est précisément dans ce type de situation que la fabrication additive trouve son intérêt : fabriquer rapidement un accessoire personnalisé, dans la quantité nécessaire, tout en conservant la possibilité de le modifier ou de le reproduire par la suite.