Kärcher écourte ses cycles de conception avec l’impression 3D multi-matériaux

Le spécialiste allemand du nettoyage a fait appel à l’impression 3D afin de réduire les délais de conception d’un de ses produits phares. Face à la complexité des multi-matériaux, la société Kärcher a eu recours à deux technologies mises au point par Stratasys, FDM et PolyJet.

Kärcher est un nom familier pour de nombreux particuliers ou jardiniers. Dans le monde entier, son logo jaune et noir est associé à des systèmes de nettoyage. Depuis 1950, année où Alfred Kärcher a inventé le premier nettoyeur haute pression en Europe, l’entreprise familiale basée à Winnenden, en Allemagne, s’est développée bien au-delà des frontières, jusqu’à posséder aujourd’hui des représentations dans près de soixante-dix pays. Dans le catalogue de l’entreprise, figure une large gamme de produits allant des nettoyeurs haute pression aux aspirateurs, en passant par les nettoyeurs vapeur, les aspirateurs balais et les auto-laveuses.

Pour Kärcher, l’innovation est le principal moteur 
de la croissance d’une entreprise. En 2017, environ 90 % de tous les produits ­Kärcher en catalogue avaient cinq ans ou moins. Pour atteindre un tel niveau d’optimisation et d’innovation, les processus doivent être rapides, efficaces et personnalisés, depuis la phase de conception jusqu’à l’expédition des produits. Le secret qui permet à Kärcher de faire face à une demande sans cesse croissante sans renoncer à l’innovation constante de ses produits est en grande partie attribuable à l’utilisation de la technologie d’impression 3D.

Véritable vétéran de l’utilisation de l’impression 3D, Kärcher emploie cette technologie depuis vingt ans, et son implantation en interne lui a permis d’optimiser son flux de production. L’utilisation des deux technologies de Stratasys, FDM et PolyJet, a permis à ­Kärcher de comprendre que l’impression 3D avait le pouvoir d’accélérer la mise sur le marché de ses produits. Alphacam, l’un des plus grands distributeurs de Stratasys, basé à Schorndorf, en Allemagne, accompagne ­Kärcher depuis l’installation de son premier modèle FDM, il y a aujourd’hui plus de vingt ans.

Une conception brevetée reposant sur
 plusieurs matériaux et des géométries complexes

Les développements les plus récents de Kärcher sont un exemple de la façon d’optimiser ses conceptions afin d’offrir le meilleur produit possible aux clients. La ­poignée-pistolet Easy!Force, véritable pièce maîtresse du dernier nettoyeur haute pression Kärcher, fonctionne selon une technologie unique. Sa conception brevetée incorpore
 plusieurs matériaux dotés d’une rigidité variable et caractérisés par des géométries complexes. Une telle combinaison rend difficile la mise en œuvre d’un prototypage réaliste par des méthodes de fabrication conventionnelles.

« La méthode traditionnelle consistait à employer le fraisage ou à commander des pièces individuelles standard que nous assemblions ensuite pour fabriquer les prototypes de nos produits, explique Achim Sanzenbacher, responsable du prototypage chez Kärcher. Ce processus non seulement demandait beaucoup de temps, mais encore limitait notre capacité à créer des prototypes réalistes ayant l’apparence du produit final. L’impression 3D PolyJet de ­Stratasys, avec son matériau Agilus de type caoutchouc et son matériau Vero lisse et aux couleurs vives, nous a permis de créer des prototypes imitant la pièce finale en un rien de temps, et de réduire considérablement le délai de développement de notre prototype de poignée-pistolet Easy!Force par rapport aux méthodes traditionnelles. »

La Stratasys J750 à technologie PolyJet, seule imprimante 3D multi-matériaux toutes couleurs au monde, permet de produire plus
 de 500 000 couleurs et textures, et jusqu’à
 six combinaisons de matériaux en une seule impression : des propriétés idéales pour assurer la haute précision des parties en matériaux rigides et flexibles qui caractérisent la poignée-pistolet Easy!Force. Grâce à la technologie PolyJet, Kärcher est capable d’imprimer en 3D plusieurs pièces sur un même plateau.

Améliorer la qualité des prototypes et écourter les cycles de conception

L’équipe de conception est ainsi en mesure de tester en une seule fois plusieurs variantes d’un même produit, d’évaluer plus efficacement la meilleure conception, et au bout du compte d’accélérer la création du prototype final. « La création d’un prototype imprimé en 3D nous permettant de reproduire différents types de matériaux, flexibles et rigides, en une seule impression, écourte nos cycles de conception, car nous pouvons vérifier plus rapidement, et avec une plus grande exactitude, si ce prototype répond à nos objectifs et si notre conception satisfait toutes nos exigences, explique Florian Friedl, spécialiste chez Kärcher. Nos produits sont utilisés toute la journée par des professionnels, aussi la précision
 de leur conception est-elle essentielle pour garantir leur fonctionnalité et leur durabilité dans les environnements les plus difficiles, et pendant des périodes prolongées. »

« Notre expérience de longue date avec la technologie de Stratasys nous permet d’identifier les phases et étapes du processus au niveau desquelles l’impression 3D peut améliorer nos opérations, écourter nos cycles de conception et aider nos collaborateurs à trouver les meilleures solutions possibles pour nos clients, explique à son tour Achim Sanzenbacher. Nous sommes impatients d’utiliser cette technologie pour explorer de nouvelles applications capables de nous aider
 à réduire nos temps de commercialisation et d’accroître notre efficacité. »

« Grâce à l’impression 3D PolyJet de Stratasys, nous avons pu créer des prototypes imitant la pièce finale en un rien de temps, ce qui nous a permis de réduire considérablement le délai de développement de notre prototype de poignée-pistolet Easy!Force par rapport aux méthodes traditionnelles. » Achim Sanzenbacher, responsable du prototypage chez Kärcher

 

Stratasys veut rendre l’impression 3D de gamme industrielle plus accessible › L’imprimante 3D F120 de Stratasys permet même aux néophytes de se lancer dans l’impression 3D En amorçant une transformation dans le monde de l’impression 3D, les nouvelles imprimantes 3D F120 de Stratasys apportent à la prochaine génération de créateurs, d’ingénieurs et d’enseignants une technologie de fabrication additive de qualité industrielle, simple à utiliser. En tant que toute nouvelle venue dans la famille des imprimantes F123 à technologie FDM de Stratasys, la F120 met l’impression 3D de qualité industrielle à la disposition d’un large public, grâce à la simplicité de ses commandes, un système de surveillance automatique à distance, des matériaux d’impression 3D exclusifs et des niveaux de fiabilité et de reproductibilité exceptionnels. La F120 permet même aux néophytes de se lancer dans l’impression 3D, que ce soit dans le cadre d’un studio de conception, d’un environnement de bureau ou d’un centre d’enseignement. Contrairement aux nombreuses imprimantes 3D de bureau qui ont du mal à fournir aux utilisateurs sans connaissance technique des pièces fiables et précises, la F120 est conçue pour créer des modèles FDM de haute qualité à tout moment. La fonctionnalité « plug-and-print » met fin à la complexité des processus classiques, en simplifiant le flux de travail grâce à une interface tactile intuitive et au logiciel GrabCAD Print. Offrant plusieurs utilisations possibles à partir d’un seul et même système, la F120 peut tout réaliser, depuis le prototypage rapide jusqu’à la fabrication complète, en passant par l’outillage. Avec la possibilité d’imprimer jusqu’à 3 fois plus vite que les solutions de la concurrence, et des performances testées 24 h sur 24, 7 jours sur 7, avec de grands compartiments pour les filaments permettant une impression ininterrompue pendant 250 heures. Pratiquement, tout type de client peut avoir immédiatement à sa disposition une imprimante 3D simple à utiliser, d’une précision élevée et avec un support soluble ne requérant aucune intervention. « L’imprimante 3D F120 permet d’introduire cette technologie de pointe auprès des utilisateurs les moins expérimentés, tout en dépassant les performances de nombreuses imprimantes d’entrée de gamme, précise Omer Krieger, responsable produits EVP, de Stratasys. Jamais auparavant il n’avait été aussi simple pour tous de travailler avec l’impression 3D : des étudiants se préparant au secteur industriel aux plus petits studios de création, en passant par les départements de prototypage à grande échelle mettant des outils à la disposition des créateurs. »

EQUIP’PROD  •  N° 109 avril 2019