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BMW utilise l'outillage direct avec une imprimante 3D Fortus

BMW utilise l'outillage direct avec une imprimante 3D Fortus


« La technologie FDM de Stratasys est en train de s’imposer en tant que processus de fabrication alternatif d’outils sur-mesure »
– Günter Schmid, BMW

Défi réel

Le prototypage rapide est devenu une pratique courante dans le monde industriel. A l’usine de BMW AG Plant à Ratisbonne, en Allemagne, la technologie FDM est un élément important dans la conception des prototypes de voitures. Au-delà du prototypage, BMW étend également l’application du FDM à d’autres domaines dont la fabrication numérique directe (DDM).

Le département dédié aux gabarits et fixationsde BMW utilise un système de production 3D Stratasys Fortus pour construire des outillages manuels destinés à l’assemblage et aux essais automobiles. Selon l’ingénieur Günter Schmid, « BMW trouve que le processus FDM peut être une alternative aux méthodes de fabrication classiques comme le fraisage, le tournage et la coupe de métal ». Schmid et un autre ingénieur, Ulrich Eidenschink, ont montré les avantages financiersqu’on peut tirer de cette technologie. Ceux-ci comprennent des réductions de coûts dans la documentation d’ingénierie, l’entreposage et la fabrication des produits.

Pour les appareils portatifs utilisés dans le secteur de l’assemblage, les deux ingénieurs ont découvert qu’il y a même des avantages supplémentaires dans la liberté de conception qu’offre une imprimante 3D professionnelle. Ils utilisent la méthode FDM pour créer des pièces d’assemblage ergonomiques qui exécutent mieux que les outils classiques.

Solution réelle

En vue d’améliorer la productivité, le confort des employés, la facilité d’utilisation des outillages et le processus de répétabilité, le département utilise le FDM pour améliorer les outils d’assemblage manuel. La liberté de conception qu’offre cette technologie a permis aux ingénieurs de créer des configurations qui améliorent la maniabilité, réduisent le poids et améliorent l’équilibre des outillages.

Selon Schmid: « Les outillages que nous avons créés sont bien meilleurs que les pièces usinées ou moulées ». A titre d’exemple, BMW a réduit de 72% le poids d’un dispositif avec la technique de remplissage nervuré. Le remplacement du noyau solide par des nervures a permis de réduire de 1,3kg le poids de l’outillage. « Cela peut ne pas sembler important, mais quand l’employé utilise l’outillage cent fois dans la journée, cela fait une grande différence », a déclaré Schmid.

Un autre avantage de la fabrication numérique directe est l’amélioration des fonctionnalités. Depuis que la fabrication additive donne la possibilité de produire facilement des formes organiques, les concepteurs d’outillages ont puoptimiser les performances de ces derniers tout en amélioration leur ergonomie. « Le procédé de fabrication additive FDM convient parfaitement pour la conception de formes complexes qui serait très difficile et coûteuse avec les méthodes conventionnelles », dit Eidenschink. Par exemple, un outil a été créé pour fixer les poutres d’un pare-choc. Celui-xi se compose d’un tube alambiqué qui se plie autour des obstacles et des aimants de fixation qui sont placés où c’est nécessaire.

Le département des gabarits et fixation de BMW a élaboré un organigramme simple définissant le moment où FDM entre en action. Les critères en lice sont la température, l’exposition chimique, la précision et la charge mécanique. Avec l’ABS de Stratasys, que les ingénieurs comparent à du polyamide (PA 6), de nombreux outils d’assemblage des véhicules répondent aux critères.

Dès l’instant où l’imprimante 3D Stratasys entre en jeu, les concepteurs créent des outils qui bénéficient des avantages du processus additif. Schmid et Eidenschinks’accordent à dire qu’aucune entreprise ne peut se passer du prototypage rapide aujourd’hui pour le développement de produits. Ils y voient tellement d’avantages. « FDM est en train de prendre une ampleur considérable dans le processus de fabrication des composants en petite quantité », a déclaré Schmid.