L’impression 3D permet à Axon d’économiser 90% sur le délai et le coût de l’outillage.

« L’impression 3D a joué un rôle majeur dans notre succès et dans le secteur des machines d’étiquetage des affaires. »
Ken Nyren, Axon LLC

Basé à Raleigh, en Caroline du Nord, Axon LLC fabrique des machines utilisées pour appliquer des manchons qui se rétractent pour s’ajuster à la surface d’un produit lorsque la chaleur est appliquée. Les manchons rétractables ont rapidement gagné en popularité, parce qu’ils permettent aux graphiques d’apparaître sur toute la circonférence du récipient, voire prennent la forme du récipient.

L’un des défis que la société doit relever est le fait que la plupart des machines qu’elle fabrique nécessitent un outillage sur-mesure pour permettre à l’étiquette de s’adapter à la forme du conteneur. Des centaines d’accessoires, appelés « rondelles », sont également nécessaires pour stabiliser de nombreux types de conteneurs pendant l’application de l’étiquette. Les emballages sont de plus en plus conçus dans des formes complexes. Ceci nécessite un outillage et des rondelles avec des géométries complexes. Si celles-ci manquent de précision, cela pourrait bloquer la machine.

Respecter un délai de production serré

Dans le passé, la société a produit ses prototypes d’outils, ses outils de production et ses rondelles en les usinant dans du plastique. La production demandait généralement une semaine pour l’outillage, deux semaines pour un prototype de rondelle et trois semaines pour toutes les rondelles utiles pour une machine. Souvent, le prototypage révèle des modifications à faire. Le processus pourrait donc recommencer à nouveau. Dans le cas de quelques applications particulièrement difficiles, l’outillage a été prêt en typiquement huit semaines, ce qui a retardé l’expédition.

Ken Nyren, Directeur d’ingénierie chez Axon, a eu l’idée d’imprimer 3D des prototypes, des outils de production et des rondelles. La société a produit une grande quantité d’outillage et de rondelles. Ainsi, la capacité de production de l’imprimante 3D a été cruciale durant le processus de sélection. Nyren a choisi une imprimante 3D PolyJet taille moyenne en raison de sa vitesse d’impression. « Nous pouvons construire plusieurs modèles dans le même laps de temps dont ont besoin d’autres technologies pour produire un modèle unique », a déclaré Nyren.

Grâce à cette imprimante 3D industrielle, Axon imprime maintenant l’outillage pour un manchon rétractable ou extensible en une journée. Les ingénieurs testent la pièce imprimée sur la machine. Si cela ne fonctionne pas, ils peuvent faire une modification et imprimer le nouvel outil le même jour. Le coût de l’impression des quatre pièces qui composent l’outillage s’élève seulement à 720$ contre 2 400$ si on usine les pièces. « Un autre avantage majeur de l’impression 3D est le fait que nous obtenons une rétroaction immédiate », a déclaré Nyren. « Cela assure la continuité du processus de conception et nous aide à créer de meilleures conceptions d’outillage. »

Des pièces prêtes pour la production

Axon utilise l’imprimante 3D pour construire à la fois des prototypes et des rondelles de production. Les résultats rapides de l’impression 3D montrent qu’il est possible d’essayer plusieurs itérations de conception supplémentaires, ce qui conduit souvent à une meilleure conception. Le coût d’impression 3D d’une seule rondelle est de 12$, contre 125$ pour une rondelle usinée. En outre, Axon peut imprimer 3D des rondelles de production en interne, au lieu de les commander chez un fournisseur, en particulier lorsque la géométrie est complexe et que le délai est serré.

« Outre la construction de l’outillage et des rondelles, nous avons découvert d’autres utilisations de l’impression 3D », ajoute Nyren. « Un de nos clients nous a demandé de construire une machine. Cependant, nous ne disposons pas encore des récipients échantillons pour tester la machine. Nous avons imprimé plusieurs itérations de prototypes pour que le client puisse choisir celle qu’il aimait le plus. Nous utilisons ensuite les prototypes pour tester la nouvelle machine. »

Nyren a conclu, « l’impression 3D a joué un rôle majeur dans le gain de temps et la réduction des coûts. Elle a contribué à notre succès global dans les machines de fabrication de manchons rétractables. »