"Temps de vente :" Invest Cast 3

Modèles de moulage de précision imprimés en 3D

Le casting d'investissement a toujours été une affaire longue et fastidieuse, et très coûteuse aussi. La méthodologie nécessite la fabrication sur mesure d'un outil, ou d'une matrice, pour former un modèle en cire de la pièce que vous souhaitez produire - un processus coûteux et long. Le prototypage pour le moulage de précision était tout aussi problématique. "Dans le passé, les clients devaient trouver un bureau de service [ou un fabricant sous contrat] pour obtenir un modèle fabriqué à grands frais", a expliqué Bill Walker, président d'Invest Cast Inc., spécialiste des prototypes de qualité de production et de la production en volume de moulage à la cire perdue. à Minnéapolis. "Ensuite, vous auriez à supplier une fonderie de s'occuper de cet échantillon à un, deux ou trois exemplaires." Même si vous pouviez trouver une entreprise pour les produire, les moulages résultants étaient souvent susceptibles d'être mis de côté en raison du très faible volume. "Habituellement, le délai de fabrication d'un outil est de quatre à huit semaines", a déclaré Walker. "Alors vous découvrirez peut-être que vous devez le changer après l'exécution de votre échantillon." Cela pourrait signifier encore plus de temps et d'argent.

Une coquille de moulage de précision formée autour d'un motif de cire imprimé en 3D - elle est ensuite chauffée pour faire fondre le matériau du modèle, laissant un vide pour couler la pièce métallique

Walker sait tout cela de première main. Son père, Bill Sr., a lancé Invest Cast en 1981 avec une seule usine à Minneapolis. Bill Sr. a pris sa retraite en 2011, date à laquelle Bill Jr. et ses deux frères ont acheté deux autres installations, au Wisconsin et au Texas. En 1998, Walker décide de jouer avec une nouvelle technologie : l'impression 3D. Il a rencontré des problèmes immédiats avec son partenaire commercial - son père. "Après de nombreux arguments, il m'a permis d'acheter l'équipement et de vendre les modèles à l'entreprise", a déclaré Walker. "J'ai investi tout ce que j'avais économisé - 50 000 $. J'ai dépensé toutes nos économies dans cet équipement et j'ai commencé à imprimer des prototypes." Il a acheté l'imprimante Thermojet de 3D Systems, conçue pour fabriquer des pièces 3D à base de cire pour la conception, la validation de concepts ou des démonstrations. Walker s'est rendu compte que le matériau d'impression à la cire signifiait qu'il pouvait immédiatement imprimer des prototypes de moulage de précision sans avoir besoin de la matrice initiale - des modèles qui pouvaient remplacer les moules en cire qui étaient à la base du processus de moulage de précision, économisant ainsi des semaines de travail. "Mon idée initiale était d'envoyer un casting avec un devis au client, afin d'améliorer les ventes", a expliqué Walker. "Nous avions eu des contacts avec plus de 2 000 clients, et j'ai envoyé des cartes postales annonçant des prototypes en quelques jours plutôt qu'en quelques semaines pour présenter le concept. Le téléphone vient de commencer à sonner et ça ne s'est pas encore arrêté !"

Verser le métal de la pièce finale dans le moule

Invest Cast a été l'une des premières fonderies à intégrer le prototypage en interne. L'affaire a décollé immédiatement. Quatre mois après avoir acheté l'imprimante Thermojet d'origine, Walker en a acheté une deuxième. Peu de temps après, il a investi dans une imprimante 3D Systems Select Laser Sintering (SLS), qui prenait en charge une plate-forme de construction beaucoup plus grande, augmentant ainsi la gamme de tailles de pièces qu'Invest Cast pouvait offrir. Il utilise du polystyrène plutôt que de la cire, qui était un matériau moins cher à l'époque. Invest Cast a continué d'ajouter des imprimantes au fur et à mesure de la croissance de l'entreprise, et ils en exploitent maintenant sept, ainsi que deux nouvelles imprimantes ProJet MJP 2500 IC. L'entreprise représente jusqu'à 30 millions de dollars de ventes globales, et Walker prévoit qu'elle atteindra plus de 50 millions de dollars dans les années à venir. Les prototypes représentent jusqu'à la moitié des ventes de l'usine de Minneapolis chaque mois, cette partie de l'activité connaissant une croissance rapide.

Walker voit un avenir solide pour la technologie. "Les nouvelles imprimantes à cire sont incroyablement précises et très détaillées, c'est ce que moi et nos clients aimons chez elles", a-t-il déclaré. "Si nous pouvions réduire le coût des matériaux, je pourrais imaginer qu'au lieu d'avoir des salles pleines d'outils, il y aurait simplement un centre de données contenant tous vos fichiers tridimensionnels. Vous extrairiez les fichiers de données comme vous en avez besoin, faites fonctionner les imprimantes et créez des modèles de production. Je pense que c'est là que se trouve le potentiel.

Une salle pleine de coquilles de moulage de précision

Cela étant dit, Walker est réaliste, affirmant que la technologie a encore un long chemin à parcourir pour la plupart des applications de production. "Pour les très petites pièces détaillées, où vous pouvez obtenir 20 ou 30 modèles sur une plate-forme de construction, c'est prêt à l'emploi dès maintenant - il est possible de le faire au moment où nous parlons, en ce moment, dans un scénario à faible volume." Mais pour les pièces plus grandes et les gros volumes, l'impression de production est encore loin.

Mais cela étant dit, le prototypage moderne avec des imprimantes 3D offre des capacités de quasi-production en ce qui concerne la qualité des pièces elles-mêmes. Par exemple, l'un des clients d'Invest Cast fabrique des pistolets à clous. "Je peux leur donner un nouveau design, un nouveau logement, en trois ou quatre jours", a déclaré Walker. "Cela leur permet de tester le produit en mettant le produit entre les mains du menuisier pendant une brève période. Et souvent, ils commandent de nombreuses variantes d'une conception actuelle, et après le test, cela leur permet de choisir le meilleur- produit performant avant qu'ils n'investissent 3 millions de dollars dans leur outillage moulé sous pression pour passer en pleine production. »

L'impression 3D est également excellente pour les applications personnalisées singulières de grande valeur. "Une grande entreprise aérospatiale a eu un projet unique il y a des années où nous avons construit des clips personnalisés pour accrocher une couverture thermique autour d'une pile à combustible afin qu'ils n'aient pas à retirer le véhicule propulsé par fusée de la rampe de lancement par mauvais temps", Walker a expliqué.

Cependant, Invest Cast concentrera ses applications d'impression 3D sur le domaine dans lequel il a connu un succès durable : le prototypage. C'est là que Walker voit des avantages continus pour ses clients, dans les semaines où il peut sauver un client par rapport aux anciennes méthodes de prototypage. "Cette partie de l'entreprise, je l'ai toujours appelée" vendre du temps ", si vous voulez."