Guhring UK 3D a imprimé un corps de fraise, brasé des pointes de diamant de qualité industrielle sur le dessus, et a qualifié l’outil en alésant l’aluminium avec succès – et ça a marché.

 

Ouvrir de nouvelles sources de revenus grâce à la fabrication d’additifs

Le défi

Fondée en 1973, Guhring UK – la filiale du groupe Guhring basée à Birmingham – fabrique des outils de coupe de précision. La société a commencé comme actionnaire des outils de coupe et de fraisage plus standardisés. Aujourd’hui, Guhring UK fabrique des outils de coupe et de fraisage sur mesure pour certaines des plus grandes entreprises du monde, notamment BMW, Jaguar Land Rover, Airbus et BAE Systems. L’expertise de Guhring dans la fabrication d’outils de coupe en carbure et en diamant polycristallin (PCD) est mondialement reconnue. Leur gamme d’outils en PCD est fabriquée sur commande pour répondre aux besoins des clients, et est fabriquée par brasage de pointes de coupe en diamant de qualité industrielle de très haute dureté sur des corps en acier à outils trempé sur mesure.

 

Chaque pièce d’outillage spécial fabriquée par Guhring UK doit d’abord être conçue et approuvée par le client. En fonction de la taille et de la complexité de la pièce, la conception, les essais et la fabrication de l’outillage spécial peuvent prendre jusqu’à huit semaines en interne – et le travail ne peut même pas commencer sur l’outil avant que la conception ne soit approuvée. Les petits fabricants dont le volume est moindre ne peuvent pas justifier les coûts ou les délais de fabrication des outils spéciaux. “Lorsque nous avons commencé à envisager de fournir des clients en plus petites quantités, cela est devenu un problème”, explique Alan Pearce, superviseur de la production de PCD chez Guhring UK. Cela a conduit l’entreprise à envisager la fabrication d’additifs comme une option permettant d’ouvrir de nouvelles sources de revenus, de réduire les délais de livraison pour les clients existants et de gérer les délais pour les clients plus petits.

“Nous aimons certainement penser que nous sommes sur la bonne voie pour devenir une usine du futur”.

– Alan Pearce, superviseur de la production de PCD, Guhring, Royaume-Uni

 

 

La solution

L’équipe s’est penchée sur l’impression en 3D pour rendre ses produits et services accessibles à une plus grande variété d’entreprises, en particulier les plus petites. “L’idée était de faire baisser le coût du prototype et la durée du cycle itératif”, explique M. Pearce. Ils ont fait équipe avec le partenaire local de Markforged, Mark3D UK, pour trouver la meilleure imprimante 3D pour leurs besoins, et ont opté pour un système Markforged Metal X ainsi qu’une imprimante 3D à fibre continue Markforged pour les échantillons des clients et la maintenance des usines. L’entreprise a ensuite commencé à utiliser son imprimante 3D à fibre de carbone pour fabriquer des prototypes d’outils spéciaux en petit volume, et s’est rapidement tournée vers l’impression 3D sur métal pour produire des outils fonctionnels. “Nous pouvons maintenant fabriquer une pièce de production unique et la fournir à un client en moins d’un tiers du temps et à moindre coût”, explique M. Pearce.

metal 3D printed tool

Le premier outil imprimé en 3D que Guhring UK a fabriqué était une fraise de base utilisant l’acier à outils H13. “En un jour, nous avions conçu et imprimé un outil en Onyx [nylon mélangé à de la fibre de carbone hachée], et nous pouvions immédiatement voir si nous allions rencontrer des problèmes pour le fabriquer. En cinq jours, nous avions imprimé et fritté un corps de cutter en métal entièrement fonctionnel. L’utilisation des imprimantes 3D de Markforged accélère tout”. Après avoir ajouté les pointes de coupe, M. Guhring a qualifié la fraise en la testant d’abord comme un alésoir en aluminium, et a constaté qu’elle fonctionnait extrêmement bien. Les ingénieurs ont ensuite modifié la configuration de la géométrie des pointes et ont utilisé l’outil imprimé en 3D comme une fraise pour tester ses capacités, avec une charge excentrée. Cela aussi a fonctionné exactement comme prévu. L’outil imprimé en 3D est 60% plus léger que son prédécesseur traditionnel, ce qui permet de changer d’outil plus rapidement et de réduire la durée des cycles. Cette découverte d’une application a permis à l’entreprise de produire des outils plus polyvalents et plus légers pour ses clients, à un prix bien inférieur.

“De la vérification de la conception de l’outil à son impression, nous pouvons réduire considérablement le délai grâce à l’impression en 3D, par opposition à l’usinage manuel des pièces”.

– Alan Pearce, superviseur de la production de PCD, Guhring, Royaume-Uni

Regard sur l’avenir

Guhring UK a désormais la capacité de servir les petites entreprises, en rendant leurs produits et services plus accessibles. Les ingénieurs de l’entreprise ont même commencé à expérimenter des circuits de refroidissement imprimés en 3D – l’un des premiers clients de Markforged à le faire. L’argent supplémentaire que Guhring UK a économisé en ajoutant les imprimantes 3D de Markforged ne sera pas gaspillé, Pearce déclarant que toutes les économies réalisées seront “réinvesties dans l’entreprise afin que nous puissions continuer à nous développer et à fournir des produits plus grands et de meilleure qualité à nos clients”. Quant au temps supplémentaire gagné, Pearce dit qu’il sera redéployé dans la fabrication de pièces de production. L’ajout des imprimantes 3D de Markforged a déjà permis aux ingénieurs de libérer leurs broyeurs 5 axes et la technologie conventionnelle pour produire d’autres pièces génératrices de revenus, ce qui a permis d’augmenter les revenus de l’entreprise.