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Dossier

Quand la 3Dgagne le bureau

Tiziano Polito
 

Fabriquer soi-même un prototype en un rien de temps et à moindre frais ! C'est maintenant possible. Disponible sur Internet pour à peine 3 100 dollars (2 200 euros), la Fabber permet d'obtenir, en quelques heures, un objet d'à peu près n'importe quelle forme à partir d'un fichier de conception assistée par ordinateur (CAO). Cette imprimante 3D dépose le matériau - une résine époxy, de la silicone, voire même du chocolat - au moyen d'une seringue le long d'un tracé parcourant les axes cartésiens, puis remonte sur l'axe z pour fabriquer, couche par couche, la maquette désirée. On doit son prix, si bas, à un projet développé en open source, à une technologie de fabrication proche du jet d'encre, donc, somme toute, assez simple, et, surtout, à un concept de produit à assembler soi-même, en suivant les instructions disponibles sur une vidéo en ligne. Une machine de prototypage à la sauce Ikea, en quelque sorte... Certes les résultats sont encore un peu approximatifs en termes d'aspect, de texture, de tolérances dimensionnelles, mais ce n'est qu'un début. Ses concepteurs se sont promis d'y remédier car leur ambition n'est ni plus ni moins que de mettre cette imprimante sur le coin du bureau de Monsieur tout le monde. Un peu comme les autres fabricants de matériel de prototypage rapide qui souhaitent, eux aussi, mettre leurs technologies à la disposition du plus grand nombre dans l'industrie. Le secteur de l'emballage constitue, en l'occurrence, l'une de leurs cibles privilégiées. « On n'a pas idée des économies de temps et d'argent que le prototypage rapide peut apporter. C'est un véritable moteur de l'innovation. Beaucoup de grandes entreprises comme Procter et Gamble ou L'Oréal l'ont déjà compris mais il reste encore beaucoup de PME à convaincre », explique Tim Heller, directeur général de Stratasys. Qu'y a-t-il de mieux, en effet, qu'une maquette réelle pour apprécier une forme, appréhender des dimensions ou tester les fonctionnalités d'un conditionnement ?

Dépose de fil fondu

Les avantages du prototypage rapide ne sont plus à démontrer. Sauf que, jusque-là, son développement avait été sinon bloqué, du moins freiné, par des écueils tels que le prix, la difficulté de mise en oeuvre, la complexité technique. La donne semble enfin avoir changé. La forte concurrence à laquelle se livrent les constructeurs de matériel et la démultiplication des technologies ont contribué à faire descendre les prix. Un modeleur de bureau V-Flash de 3D Systems est désormais disponible. Il utilise une technologie stéréolithographique dite à transfert de film qui permet de recréer un objet en durcissant une résine à l'état liquide à l'aide d'une source lumineuse, en général un laser. « Le principe de fonctionnement ne diffère pas tellement de celui du vidéoprojecteur : on éclaire ce que l'on souhaite garder et on masque ce dont on ne veut pas. La machine durcit juste la matière nécessaire à fabriquer l'objet, ce qui conduit à des économies non négligeables », explique Arnaud Villenave, directeur technique chez Kallisto, une société qui commercialise ce type de matériel. Les autres fabricants ne sont pas en reste. Il faudra compter 14 500 euros pour se procurer une Dimension, une imprimante 3D développée par Stratasys utilisant le principe de la dépose de fil fondu (FDM). Son principal atout ? Le consommable, un acrylonitrile butadiène styrène (ABS) : un plastique plus résistant - donc mieux adapté à la réalisation de pièces « en dur », par exemple les composants d'un bouchage dont il faut tester les assemblages - et plus esthétique. Autre procédé de prototypage, mais même gamme de prix : le fraisage rapide 3D. La technologie convient plus particulièrement à la réalisation d'outillages pour la réalisation de pièces obtenues par thermoformage comme les barquettes ou les coques blister. Parmi les leaders de cette spécialité, Charlyrobot propose le Charly2U, une mini-station d'usinage équipée d'une broche 3 axes pour près de 15 000 euros. Elle réalise des objets de dimensions même importantes - de 600 x 420 mm - en quelques heures, par enlèvement de copeaux, en travaillant sur une planche usinable constituée d'une résine de polyuréthane. Son point de force ? La rapidité. « Il nous faut de 6 à 7 heures pour obtenir un prototype alors qu'avant, avec la méthode traditionnelle, il nous en fallait au moins le double », explique Denis Pitiot, responsable modelage chez CGL Pack, un fabricant de barquettes en plastique qui produit environ 400 prototypes de moules par an. Si le prototypage rapide est désormais à la portée de toutes les poches, mêmes des plus modestes, il s'est aussi simplifié en termes d'utilisation. Car vouloir mettre une machine au coin de chaque bureau signifie aussi s'adresser à un public plus vaste et pas forcément à l'aise avec la programmation CAO ou les résines. « On s'adresse de plus en plus aux services de développement chez le client final. Ce sont des créatifs, certes, mais pas forcément des mécaniciens », explique Bruno Maniere directeur commercial de Charlyrobot. D'où l'intérêt de proposer des logiciels plus ergonomiques, souples et qui permettent d'aboutir rapidement à un résultat concret. Les évolutions techniques ont fait le reste : vulgarisation de la CAO, développement des réseaux à haut débit, standardisation des formats d'échange de fichiers, sans oublier aussi la lente, mais progressive, mutation du public auxquels ces matériels s'adressent. Que ce soit au bureau d'étude ou ailleurs, dans les autres services comme le marketing, par exemple, les jeunes diplômés, accros aux jeux électroniques et à Internet, remplacent progressivement les «anciens», moins rompus à l'informatique et aux technologies numériques. Cela aussi contribue, inévitablement, à la vulgarisation du prototypage.

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