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Le prototypage de packaging par impression 3D

De nombreux packagings plastiques sont produits par injection de plastique dans un moule, puis par soufflage afin d’équi-répartir le plastique dans le moule. Les moules utilisés pour ces productions sont réalisés en métal, et représentent un coût prohibitif pour faire du prototypage ou de la petite série.

De son côté, l’impression 3D n’est aujourd’hui pas satisfaisante pour produire directement des packagings (bouteilles…) qui soient des prototypes fonctionnels. Cela est dû à la fois aux technologies non adaptées, mais aussi aux matériaux qui ne donneront pas un rendu réaliste.
C’est le cas pour de la production directe, en revanche ce n’est pas forcément le cas pour une production indirecte. L’impression 3D est déjà utilisée depuis longtemps pour faire de la production indirecte. Le plus répandu est la technique de cire perdue, où la pièce est produite en résine. Ensuite un moule est coulé en céramique autour de la pièce. Une fois le moule durci, la résine est fondue et le moule en céramique est alors prêt pour faire le moulage d’une pièce métal.
Maintenant, Stratasys souhaite développer une autre technique grâce à sa technologie PolyJet d’Objet. Les moules produits ont une grande précisions, et sont suffisamment résistants pour soutenir une production de petite série par utilisation de la technique de moulage par soufflage. Cela permet ainsi de rendre beaucoup plus accessible le prototypage rapide de packagings plastiques type bouteilles.

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Cela nécessite donc de réaliser le design 3D du moule afin qu’il soit adapté à un système de fabrication par soufflage et qu’il produise la pièce souhaitée, une sorte de négatif de la pièce désirée.

Stratasys présente ce process dans une vidéo que vous pouvez retrouver ci-dessous :

C’est une excellente nouvelle pour les entrepreneurs qui souhaite réaliser des prototypes fonctionnels qu’ils ne pouvaient produire jusqu’à maintenant sans avoir recours à des moules définitifs, dont les coûts étaient prohibitifs.
En exemple, la société Plasel Precision Plastics a dû réaliser des prototypes fonctionnels de bouteilles plastiques pour l’un de ses clients, qui souhaitait vérifier que son nouveau design était adapté au reste de la chaîne de production. Pour la biais de l’impression en 3D du moule de la bouteille, Plasel Precision Plastics a pu fabriquer une première série d’une centaine de bouteilles, identiques à la bouteille finale en tout point, afin de valider la nouvelle forme de bouteille. Si ces bouteilles avaient dû être produites par d’autres techniques (moule métal ou fraisage), les temps de production auraient atteint une vingtaine de jour, pour un investissement de 5000$. Par impression 3D, Plasel Precision Plastics a pu atteindre un résultat équivalent en 2 jours et pour un montant de 280$… Ainsi cette technique d’impression 3D directe du moule pour une production de petite série a permis de faire gagner 4700$ (94% d’économies) et 18 jours (90% de réduction du délai).

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A propos de Frederic Allard

Diplômé de l’Ecole Centrale Paris où j’ai suivi une spécialisation en Génie Industriel, j’ai par la suite créé plusieurs sociétés, dans le monde du conseil puis dans le Digital. Je suis actuellement Consultant en stratégie d'intégration d'innovations technologiques comme l'impression3D dans les entreprises, au sein de la société Septine. Je suis persuadé que la digitalisation des outils de production (et donc l'impression 3D) va induire de profonds changements dans la vie des industriels, des logisticiens et finalement dans nos vies au quotidien.