L'impression 3D Zortrax aide Toyota à réduire le coût et les délais de ses gabarits d'assemblage

La multinationale automobile japonaise Toyota a révélé comment l'adoption de l'impression 3D Zortrax a contribué à optimiser ses opérations d'assemblage de véhicules.

Dans ses deux usines polonaises de Walbrzych et Jelcz-Laskowice, Toyota est passé des gabarits et montages d'assemblage d'usinage CNC à la production à la demande à l'aide de systèmes Zortrax M300 Plus. Ce faisant, le pilier de l'automobile a réussi à réduire les coûts et les délais de fabrication des outils et des pièces de rechange essentiels, d'une manière qui a optimisé les performances de sa chaîne de production.

« Nous n'avons pas besoin de stocker des pièces de rechange, car nous pouvons les imprimer en 3D à la demande. Nous pouvons lancer un processus d'impression 3D chaque fois qu'un tel besoin se présente », explique Łukasz Kondek, l'ingénieur responsable de l'impression 3D chez Toyota. "Nous n'avons pas à attendre que notre service d'outillage (ou un sous-traitant) ait la capacité de prendre en charge nos commandes. L'impression 3D réduit le temps d'attente pour l'outillage nécessaire de plusieurs semaines à plusieurs jours, voire parfois à plusieurs heures."

"Nous pouvons optimiser nos projets librement puisque les imprimantes 3D matérialisent presque toutes les géométries imaginables."

Impression 3D série M chez Zortrax

Alors que Zortrax s'est développé dans l'espace d'impression 3D en résine en 2018 avec le lancement du système Inkspire original, il est surtout connu en tant que fabricant de machines de fabrication de filaments fondus (FFF). De ce côté de son portefeuille, la société propose ses imprimantes 3D Endureal, M200 Plus, M300 Dual et M300 Plus, chacune fonctionnant à l'aide de sa technologie exclusive d'extrusion Layer Plastic Deposition Plus (LPD).

Après avoir installé ce dernier, Toyota a adopté le plus grand des trois, qui grâce à son volume de construction de 300 x 300 x 300 mm, est capable de créer d'énormes pièces en une seule empreinte. En pratique, cela signifie que les utilisateurs n'ont pas à décomposer les modèles grand format en pièces séparées pour l'assemblage, ce qui peut nécessiter l'intégration de joints - des points faibles qui ont souvent un impact sur la durabilité à long terme.

Le logiciel de gestion de ferme intégré du système le rend également particulièrement bien adapté au déploiement à grande échelle, tandis que sa prise en charge des filaments tiers lui a donné une large gamme d'applications, y compris tout, du prototypage de produits d'énergie solaire à la fabrication de modèles uniques d'inspiration Cyberpunk. tenues de cosplay.

Pour améliorer encore les capacités de son offre, Zortrax continue également d'introduire des matériaux et des mises à niveau pour ses machines. L'année dernière, la société a déployé un nouveau filament d'impression 3D Z-PEEK de qualité spatiale. Depuis, Zortrax a lancé ses Full Metal Packages, qui rendent possible l'impression 3D métal sur l'Endureal.

Les exploits de l'impression 3D polonaise de Toyota

Une grande partie du travail dans les usines de Toyota en Pologne consiste à monter des moteurs dans les voitures qu'elle assemble et vend ensuite en Europe. Installés à l'intérieur des installations, dans lesquelles plus de 3 000 employés travaillent désormais sur des véhicules à essence et hybrides Toyota, se trouvent des laboratoires d'impression 3D dédiés qui ont installé plus de 100 000 zł (23 000 $) d'équipements Zortrax.

Pendant des années, les ingénieurs de l'usine polonaise de Toyota ont déployé le Zortrax M300 Plus dans des applications de production de gabarits, d'outillage et de pièces de rechange. Les pièces actuellement imprimées en 3D dans l'usine de l'entreprise se répartissent en quatre catégories : les gabarits de positionnement, les gabarits d'assemblage, les outils d'assemblage et les couvercles. Une fois imprimés, ceux-ci sont souvent combinés avec d'autres composants créés à l'aide de technologies soustractives pour former des assemblages intégrés.

Par exemple, les jauges utilisées dans certains véhicules Toyota comportent un corps imprimé en 3D. Cependant, comme les broches de ces instruments sont continuellement en contact avec une surface métallique, elles sont maintenant usinées CNC, d'une manière qui améliore leur durabilité.

De plus, les gabarits de la chaîne de montage de Toyota étaient auparavant fabriqués par un département séparé équipé de machines CNC. En conséquence, les ingénieurs de l'entreprise ont dû concevoir ces outils autour des contraintes imposées par les technologies de fabrication traditionnelles. Cependant, depuis le passage à l'impression 3D, Toyota a été en mesure de réduire ses délais et de minimiser les interruptions de la chaîne de montage.

"L'un des principaux avantages de la mise en œuvre des imprimantes 3D Zortrax dans la fabrication et l'industrie est leur construction stable et éprouvée et leur facilité d'entretien", ajoute Michał Siemaszko, responsable de la R&D chez Zortrax. "Cela signifie que les fabricants mondiaux comme Toyota peuvent compter sur eux lorsqu'ils impriment des équipements essentiels au bon fonctionnement de la chaîne de montage."

"La fiabilité est essentielle, car même de courts retards peuvent générer des pertes qui dépassent de loin la valeur des imprimantes elles-mêmes. Par conséquent, ce que nous offrons aux grands clients industriels, c'est l'assurance."

AM dans les gabarits, outils et montages automobiles

Toyota est loin d'être le seul constructeur automobile à fabriquer des gabarits, des accessoires et des outils d'impression 3D, et la technologie continue de gagner du terrain dans l'automobile. En 2021, il a été annoncé qu'Audi utilise désormais davantage d'outils imprimés EOS-3D dans son centre d'impression 3D métal à Ingolstadt, où des modèles tels que la berline A4 sont assemblés.

Cette année-là, il a également été révélé que Skoda déployait l'impression 3D dans la production de pièces détachées automobiles, le prototypage et les applications d'outillage. Dans le cadre des plans visant à doubler la numérisation dans ses installations de fabrication, la société a mis en place plusieurs fermes d'impression dotées de systèmes développés par des marques d'impression populaires comme Prusa.

Ailleurs, en utilisant le jet de liant ExOne, FreeFORM Technologies propose également des outils imprimés en 3D pour l'industrie automobile. Dans le passé, l'entreprise a imprimé en 3D un composant complexe d'outillage d'extrémité de bras pour Allegheny Electric Service, qui à son tour l'a attaché à un robot FANUC à six axes dans le cadre d'un système d'inspection de pièces.

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L'image en vedette montre le processus de production automobile chez Toyota. Photo via Zortrax.

Paul est diplômé en histoire et en journalisme et se passionne pour la découverte des dernières nouveautés technologiques.