Prototypage en série facilité par l'impression SLA
« Nous utilisons l'impression 3D à plus grande échelle. Pour nous, "prototyper" signifie produire plusieurs centaines de pièces, notamment en fonction du nombre de tests à effectuer. Outre le respect des normes internes et externes, nous nous conformons également aux exigences fédérales. Ces derniers nous obligent en effet à imprimer un certain nombre de pièces, ce qui équivaut généralement à 700 – 800 pièces pour un prototype.»
« Nous avons pu les imprimer avec une Form 4 à un coût bien inférieur à celui que nous aurions dépensé en les faisant venir de l’étranger et en commandant une quantité minimale, ce qui nous aurait obligés à commander plusieurs millions de pièces. Ils ont été disponibles rapidement et nous n’avons pas eu à attendre. »
Combiner l'impression SLA et SLS pour des prototypes avancés
Lorsque les composants nécessitent une solidité accrue et des volumes de production plus importants, Brose exploite l’impression SLS en complément du SLA. Un projet marquant concernait la conception d’un tapis de suspension de siège, nécessitant 150 assemblages complets.
Pour répondre aux contraintes techniques, Brose a utilisé deux technologies complémentaires :
- SLA avec Durable Resin pour imprimer des pièces translucides et souples.
- SLS avec Nylon 12 GF Powder pour produire des éléments robustes et résistants.
Chaque tapis prototype comprenait six pièces SLS et trois pièces SLA, permettant ainsi une optimisation des performances mécaniques tout en conservant la flexibilité requise.
« Parfois, la combinaison du SLA et du SLS est la solution idéale, comme dans le cas du tapis de suspension du siège. Les surmoules sont des outils très complexes et coûteux, c’est pourquoi nous avons conçu les pièces SLS pour qu’elles se referment sur le câble et avons installé les pièces SLA à l’état brut sur le câble avant de les post-polymériser. »
Une production industrielle accélérée grâce à l'impression 3D
«La nouvelle Form 4L de Formlabs nous permet d’imprimer rapidement des pièces de grand format. Par exemple, nous utilisons la Form 4L pour créer des pièces de réglage pour les cellules de soudage en quelques heures plutôt qu’en une nuit. Cela permet à l’équipe de soudage de Brose de programmer le dispositif robotique avant l’arrivée des composants d’estampage. Avec la nouvelle Fast Model Resin, nous obtenons le niveau de détail et la rigidité dont nous avons besoin en un temps record. »
Réduction des coûts et optimisation de la production grâce aux connecteurs de fin de ligne imprimés en 3D
L’usine Brose New Boston, située à proximité de Détroit, exploite l’impression 3D SLA et SLS pour concevoir des outils de production sur-mesure, destinés à améliorer l’efficacité des lignes d’assemblage. Avant leur intégration dans le processus de fabrication, ces pièces imprimées sont rigoureusement testées. Une fois validées, elles contribuent à réduire les déchets, accélérer les délais de production et assurer un fonctionnement optimal des équipements.
L’un des défis majeurs rencontrés par Brose concernait la connexion électrique des sièges lors des dernières étapes de l’assemblage. En l’absence de solution adaptée, il arrivait fréquemment que les câbles soient arrachés accidentellement, entraînant des dommages coûteux et des interruptions de production.
Pour résoudre ce problème, l’équipe de fabrication additive de Brose a collaboré avec l’unité de New Boston afin de concevoir un connecteur magnétique imprimé en 3D. Ce dispositif s’accroche facilement au cadre du siège tout en se détachant automatiquement si le siège est retiré sans déconnexion manuelle. Cette innovation a permis de réduire l’usure des équipements et d’optimiser la productivité.
« Nous utilisons des supports de production imprimés en 3D pour réduire l'usure des machines. Ils nous permettent d'effectuer des réparations plus rapides sur la ligne de production. Cela permet de réduire les temps d'arrêt et d'augmenter la productivité globale. »
Impression SLS pour la production en série de composants automobiles
« Nous avons de plus en plus de clients qui demandent la technologie additive. Cette technologie est également essentielle pour répondre aux besoins de l'utilisateur final, qui souhaite une personnalisation accrue des véhicules. Par conséquent, la technologie additive est de plus en plus demandée par les fabricants de composants. »
Historiquement, l’adoption de l’impression 3D pour les pièces finales était freinée par des exigences réglementaires strictes dans le secteur automobile. Cependant, Brose a franchi ce cap en garantissant des matériaux de haute qualité et une production fiable.
« Nous avons choisi d'utiliser l'équipement Formlabs parce que la disponibilité des matériaux et l'uniformité des impressions se sont tellement améliorées que la technologie est prête pour l’industrie automobile. Cependant, nous essayons toujours de résoudre les problèmes de sécurité et de résistance, en particulier avec les équipementiers. Avec Formlabs, nous avons prouvé que nous pouvions mettre en œuvre des pièces comme nous le faisons sur l'actuel BMW X7. »
Pièces de sièges de BMW W7
Brose intègre l’impression SLS pour la fabrication en grande série de pièces automobiles. Un exemple emblématique concerne la production de clips de siège pour le BMW X7.
Application : pièces de siège de BMWX7
Processus de travail : Scan 3D, itération, puis impression 3D sur les imprimantes 3D SLS de la série Fuse pour la production finale.
Volume : 250 000
Détails de l’impression :
- Imprimante : Fuse 1 et Fuse 1+ 30W
- Matériaux : Nylon 12 GF Powder
- Volume d’impression : 1440 unités par chambre d’impression
- Pièces par mois : 16 000
Pourquoi l’impression 3D ?
Pour combler la période de transition nécessaire à la disponibilité de l’équipement
Production de roulements de câbles Bowden
Lorsque l’outillage conventionnel n’est pas immédiatement disponible ou que la production en masse ne peut pas être lancée rapidement, Brose utilise l’impression 3D SLS pour combler cette période de transition.
Application : roulements de câble Bowden
Processus de travail : Scan 3D, itération, puis impression 3D sur les imprimantes 3D SLS de la série Fuse pour la production finale
Volume : 20 000
Détails de l’impression :
- Imprimante : Fuse 1 et Fuse 1+ 30W
- Matériaux : Nylon 12 GF Powder
- Volume d’impression : 144 unités par chambre d’impression
- Pièces par mois : 16 000
Pourquoi l’impression 3D ?
Pour combler la période de transition nécessaire à la disponibilité de l’équipement
« Brose a décidé d'intégrer la technologie SLS de Formlabs parce qu'elle nous permet d'imprimer en 3D rapidement, avec moins d'exigences de post-traitement que la technologie SLA. Nous pouvons imprimer des volumes très importants, ce qui est nécessaire pour permettre l'impression de transition ou fabriquer d'autres pièces d'utilisation finale pour les équipementiers. »
Avec trois imprimantes 3D SLS de la série Fuse fonctionnant en continu, Brose produit quotidiennement des prototypes, des aides à la fabrication et des composants finaux en grande série. L’utilisation du Nylon 12 GF Powder garantit une haute précision dimensionnelle et une résistance comparable aux pièces moulées par injection. De plus, l’entretien des Fuse 1 et Fuse 1+ 30W ne prend qu’une quinzaine de minutes par cycle d’impression, assurant ainsi une production fluide et efficace.
« Formlabs sait comment concevoir une imprimante facile à entretenir. Les appareils sont extrêmement fiables et les erreurs d'impression sont rares, ce qui nous permet d'imprimer des volumes de pièces plus importants en toute confiance pour passer à la production. »
L'impression SLA et SLS, un atout stratégique pour l'industrie automobile
✅ Délais de fabrication réduits : de plusieurs semaines à quelques jours.
✅ Flexibilité accrue : production à la demande de prototypes, outillages et pièces finales.
✅ Réduction des coûts : moins de dépendance aux fournisseurs et optimisation des stocks.
Grâce aux imprimantes Form 4, Form 4L et Fuse 1, Brose fabrique désormais des prototypes, des outils de production et des pièces finales en un temps record.
« Formlabs est le partenaire idéal pour nous. Nous avions besoin d'une solution prête à l'emploi qui nous permettrait de produire des volumes de pièces plus importants avec moins d'assistance technique. Les logiciels, l'assistance et les imprimantes de Formlabs sont parfaits pour cela. »
