Comment l’entreprise suisse Fri-Plast Engineering utilise l’impression 3D pour fabriquer des outils de moulage par injection.

Le moule a été imprimé avec la résine Form 3L et Rigid 10K de Formlabs.

L’entreprise de Giffers utilise l’imprimante 3D SLA de Formlabs pour fabriquer des outils prototypes pour le moulage par injection. Découvrez comment la fabrication en interne de pièces moulées par injection est réussie, rapide et économique.

Fri-Plast Engineering GmbH, basée à Giffers/FR, est un prestataire de services pour le développement de produits, la conception d’outils & la gestion de projets dans le domaine des applications plastiques. Fondée en 2020, l’entreprise dispose de plus de 25 ans d’expérience dans la fabrication, l’utilisation, la transformation et également la finition des matières plastiques. Sous la direction de son CEO Christian Poffet, ingénieur en plasturgie HES/NDS et constructeur de machines ES, l’entreprise s’efforce depuis toujours d’innover pour traduire en plastique les idées individuelles de ses clients.

Depuis ses débuts, l’entreprise utilise la fabrication additive dans différents domaines d’application, ce qui lui permet de fournir à ses clients des prototypes ciblés ou des échantillons initiaux spéciaux à chaque étape d’un projet. En outre, la technologie permet d’assister les clients dans des délais beaucoup plus courts.

Depuis 2021, ils sont en possession d’une MakerBot Method X, qui permet de fabriquer des pièces dans des plastiques classiques comme l’ABS, l’ASA, le PC ou le Nylon 12 CF. Cette imprimante 3D est principalement utilisée pour le prototypage. En effet, elle permet de fabriquer des prototypes dans le matériau final prévu, dont le fonctionnement peut être testé à l’échelle 1:1.

En février 2023, l’entreprise a fait l’acquisition d’une Formlab Form 3L, une imprimante 3D SLA grand format à haut débit. Fri-Plast élargit ainsi ses possibilités de production de petites séries dans le domaine du moulage par injection. Grâce à l’impression SLA, il est possible d’imprimer des outils prototypes pour le moulage par injection et pour la construction de pinces dans le domaine de l’automatisation (prélèvement de pièces) et de les mettre ainsi à disposition à un prix avantageux.

Qu’est-ce que l’outillage rapide ?

L’outillage rapide est une technique permettant de fabriquer rapidement et à moindre coût des outils pour les processus de fabrication traditionnels. Les outils conventionnels sont constitués de pièces métalliques durables fabriquées par usinage ou moulage de métal. L’outillage rapide, dans le cadre du développement de produits, permet aux fabricants de valider leurs conceptions et leurs matériaux avant de passer à la production de masse. Cela accélère le développement du produit et permet des itérations rapides, de plus, les matériaux de production finaux peuvent déjà être utilisés. Cela permet d’évaluer les performances des pièces dans des applications réelles ou d’utiliser de petites séries pour des tests bêta et de validation. L’outillage rapide permet également de corriger les erreurs dans le processus de fabrication ; les défauts de l’outil sont détectés avant d’investir dans des outils de production coûteux. En outre, l’outillage rapide offre la possibilité de produire des pièces sur mesure ou en petites séries pour l’utilisateur final via des méthodes de fabrication traditionnelles qui seraient tout simplement inabordables avec un outillage conventionnel.

Utilisation de l’impression 3D SLA pour la fabrication d’outils de moulage par injection

Chez Fri-Plast Engineering, l’objectif de l’acquisition de l’imprimante 3D SLA a toujours été de fabriquer des outils pour le moulage par injection. La combinaison de la fabrication additive et du moulage par injection doit permettre de mettre en œuvre et de générer des applications dans des délais courts. Le client a ainsi la possibilité de tester sous toutes les coutures des prototypes, y compris dans des matériaux finaux spécifiques, dès la phase de développement et de les optimiser directement si nécessaire.

Dans ce cas précis, il s’agissait de fabriquer une pièce en polyéthylène PE-HE7541. Pour cela, un moule prototype a été créé pour le moulage par injection avec le Form 3L de Formlabs en résine Rigid 10K.

Outil de moulage par injection fabriqué à l’aide d’une imprimante SLA.

Le défi dans ce cas d’application était de concevoir l’outil de manière à ce que le client puisse disposer de pièces à partir du matériau final de manière économique et rapide.

De plus, c’était une première pour le mouleur par injection de travailler avec un moule imprimé en 3D, car l’ensemble du processus diffère de la méthode initiale avec des moules en acier. La qualité des outils a été progressivement optimisée par des impressions successives, ce qui a permis au mouleur de produire des pièces propres.

Grâce aux moules d’injection précis de l’imprimante 3D de Formlabs, la pièce finale a pu être produite à moindre coût et en moins de temps.

En tant que revendeur, l’équipe de 3D-EDU GmbH a fourni des conseils tout au long de ce processus de développement :

 « 3D-EDU GmbH offre un excellent service dans le domaine d’application, car ils utilisent eux-mêmes les imprimantes utilisées pour les clients et sont donc compétents pour les aider avec leur savoir-faire professionnel. On peut appeler à tout moment et on est immédiatement aidé et soutenu ».

Aujourd’hui, grâce à la combinaison de la fabrication additive et du moulage par injection, Fri-Plast est en mesure de fabriquer très rapidement des prototypes fonctionnels dans le matériau final, qui répond aux exigences les plus élevées. Parallèlement, ils sont déjà en train d’utiliser d’autres matériaux comme ESD, Elastic 50A ou Durable Resin pour des applications très différentes.

Nous sommes fiers de travailler avec une entreprise aussi innovante et nous attendons avec impatience le prochain cas d’application passionnant de Fri-Plast.

Découvrez plus de détails dans l’article de Formlabs :