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La fabrication de pièce de rechange par impression 3D, une solution efficace d'optimisation pour la maintenance et le traitement de l’obsolescence.

Kévin Gue • 10 avril 2023

POURQUOI UTILISER L’IMPRESSION 3D POUR REMPLACER MES PIÈCES DÉTACHÉES ?

Dans l’industrie, l’utilisation de l’impression 3D devient une réalité pour un nombre de plus en plus grand d’entreprises. À l’origine destinée à la réalisation rapide de prototypes pour l’amélioration de produits, la fabrication additive offre aujourd’hui de nombreuses possibilités. Les technologies d’impression permettent de produire rapidement des pièces de qualité répétable tout à fait apte à une utilisation conventionnelle.


L’emploi d’imprimantes 3D dans de nombreuses industries tend à devenir un standard, un nombre croissant d’utilisateurs voient des avantages évidents à la possibilité d’obtenir des impressions 3D d’éléments de machines industrielles qui s’usent quotidiennement pendant leur exploitation.

Produire sans interruption grâce à l'impression en 3D

L’arrêt d’une chaîne de production causée par la casse d’un composant et aggravée par l’obsolescence d’une pièce, la disparition d’un fournisseur ou d’une filière d’approvisionnement expose les entreprises à des pertes financières qui peuvent être significatives. Ces pertes peuvent être accentuées par des délais d’attente rallongés pour la fourniture d’une pièce de remplacement et le temps passé à chercher une solution pour les équipes d’exploitation et de maintenance. En outre, les pièces d’origine des composants ont généralement des coûts et délai de fabrication élevés qui sont à la charge de l’entreprise.


Afin de se prémunir de ce risque, certaines entreprises ont recours à la mise en place de stocks importants qui pèsent sur le bilan et les immobilisations de la société.


Les produits imprimés en 3D permettent de remplacer avec succès de nombreuses pièces détachées, d’accélérer et de raccourcir le temps de production et de réduire considérablement le coût de l’ensemble de la chaîne de valeur. Intégrer la fabrication additive dans ses processus permet de produire des pièces industrielles sans délai ni limite dans le temps.

Adaptation, personnalisation et modélisation 3D, des pièces sur-mesure pour optimiser la production

L’impression 3D permet une fabrication à la demande à un coût sensiblement constant et prévisible. C’est un excellent moyen de production agile et rapidement déployable pour des petites et moyennes séries. La fabrication additive propose une grande variété de matériaux et de technologies permettant la fabrication d’un large panel de pièces destinées à différents usages.No


Afin de mettre en place la production des pièces par impression 3D, le fabricant doit disposer d’un plan 3D réalisé en CAO (modélisation 3D). La personnalisation d’une pièce peut se traduire par une modification structurelle et géométrique, l’ajout de trous et inserts, la mise en place de moyen de préemption, de détrompeur ou de marquage par exemple… Dans certains cas, il est donc possible de personnaliser et d’apporter des améliorations aux pièces à produire et d’obtenir ainsi une meilleure résistance, une plus longue durabilité ou une optimisation fonctionnelle et donc des taux de production plus élevés pour le client final.


Plutôt que de prendre du temps à chercher une pièce détachée qui n’est plus en vente, pourquoi ne pas tout simplement la reconcevoir via une phase de rétro-ingénierie et l’imprimer par la suite à la demande ?

Fabrication de masse sans stock, simplifier les changements de série grâce aux services d'impression 3D

L'un des avantages de l'impression 3D est la possibilité de changer rapidement de série de production sans avoir à modifier les outils de fabrication. En effet, il suffit de modifier le fichier numérique et le programme de fabrication du modèle pour produire un nouvel objet avec des caractéristiques différentes.


La fabrication additive présente une grande opportunité pour la personnalisation de masse, c'est-à-dire la production en série d'objets personnalisés. Cette technologie permet de produire des pièces uniques ou des séries limitées avec des caractéristiques spécifiques pour chaque objet, offrant ainsi la possibilité aux clients de choisir la couleur, la forme, la taille et les détails de leur objet.


Cette flexibilité de l'impression 3D pour la personnalisation de masse peut offrir des avantages considérables pour les entreprises, notamment en termes de réduction des coûts de production, de délais de livraison plus courts et d'amélioration de la satisfaction clients. En effet, les clients sont souvent prêts à payer plus cher pour des produits personnalisés qui répondent à leurs besoins spécifiques.


Cependant, il est important de noter que la personnalisation de masse peut également présenter des défis pour les entreprises, tels que la gestion des fichiers numériques, la mise en place de processus de production efficaces et la coordination avec les fournisseurs de matériaux. Malgré ces défis, l'utilisation de l'impression 3D pour la personnalisation de masse est une tendance en croissance dans de nombreux secteurs industriels, offrant des possibilités infinies pour la production de produits uniques et sur mesure.

QUELS SONT LES CONTRAINTES POUR LA MISE EN PLACE D’UNE CHAINE D’APPROVISIONNEMENT DES MES PIÈCES DETACHÉES EN IMPRESSION 3D ?

Tout comme bon nombre de procédés de fabrication, l’impression 3D requiert une phase d’homologation avant de lancer une production de manière industrialisée.


La première étape consiste à concevoir une représentation 3D de la pièce, se reposer sur une personne compétente en additive design permet de se prémunir de tout risque de fragilité du composant final. Il faut ensuite définir le procédé et la matière ainsi que l’orientation de la pièce pour garantir un résultat optimal et répétable lors de l’impression.
Chaque technologie de fabrication additive et chaque matériau présentent ses propres contraintes lors de la fabrication. La structure de la pièce ainsi que la qualité visuelle et esthétique peuvent varier en fonction de la manière dont elle a été conçue et produite.


En associant une démarche d’additive design et de cloud manufacturing, certains industriels s’affranchissent de ces contraintes et font produire toutes sortes d’éléments mécaniques, le plastique peut même parfois remplacer des pièces à l’origine prévue en acier ou en aluminium.


Les imprimantes 3D offrent ainsi la possibilité de produire en peu de temps des éléments non standardisés et peu disponibles sur le marché, qui ne peuvent être obtenus que sur commande.

Quels sont les avantages de produire des pièces de rechange par impression 3D ?

Temps de réalisation plus court
L’impression 3D est une excellente alternative pour accéder rapidement aux outillages ou aux pièces de rechange nécessaires au fonctionnement d’un équipement ou d’une ligne de production entières. Capots et boîtiers, petites pièces de rechange, outils et poignées non standardisés…


Réduction de l’impact des stocks, production locale et réduction de l’impact environnemental
Adopter l’impression 3D, c’est faire le choix d’un modèle make-to-order avec un impact environnemental plus faible. L'impression 3D limite les stocks puisqu'elle permet de produire des pièces rapidement en fonction des besoins spécifiques, elle ne nécessite pas de produire un grand nombre de pièces pour les stocker.
De plus, contrairement aux méthodes traditionnelles de production qui impliquent souvent la production de grandes quantités de déchets, l'impression 3D utilise seulement la quantité de matériau nécessaire pour produire une pièce. Cela permet de réduire considérablement la quantité de déchets produits par les entreprises.
En résumé, se tourner vers un service d’impression 3D local permet de réduire vos stocks et votre impact environnemental.


Traitement de l’obsolescence
L'impression 3D peut être une solution pour traiter l'obsolescence des pièces détachées. En effet, lorsque des pièces sont obsolètes, il n'est souvent pas possible de les remplacer par des pièces neuves. Ces technologies permettent aux entreprises de continuer à utiliser des machines et des équipements obsolètes sans avoir à les remplacer entièrement. Les industriels peuvent ainsi prolonger la durée de vie de leurs produits, ce qui permet de réduire le gaspillage de ressources et l'impact environnemental lié à la production de nouveaux produits.


Personnalisation et optimisation
L’impression 3D permet de s’affranchir des contraintes des méthodes de fabrication traditionnelles, favorisant ainsi l’innovation structurelle et géométrique. Il est possible d’optimiser des produits déjà existants en retravaillant leur conception pour : réduire leur poids, accentuer leur robustesse, réduire le nombre d’assemblages.


Réduction des coûts
En adoptant des filières locales d’approvisionnement, l’impression 3D permet de réduire les coûts de production, de stockage et de transports des pièces détachées.

Capacité, qualité, répétabilité : une affaire de choix

La fabrication additive est un écosystème de procédés qui nécessitent des compétences techniques étendues pour être entièrement maitrisée. Ainsi, pour garantir la réussite de vos projets, l’expertise de votre prestataire est conditionnée par l’adéquation Homme-Machine : Il s’agit d’associer un savoir-faire, un matériau et une technologie d’impression.


Chez LayerTech, nous disposons d’une expertise technique reconnue par nos clients et d’un parc machine industriel nous permettant de répondre à l’ensemble de vos problématiques techniques. Pour vous accompagner, nous sélectionnons nos imprimantes et nos matériaux en nous basant sur des critères exigeants et nous nous orientons vers des partenaires disposant d’une grande maturité afin de pouvoir valider et maîtriser nos processus de fabrication.


En savoir plus sur notre service d’impression 3D

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