Débloquer les innovations dans le domaine de l'outillage : Conversation avec Vilas Ravindra Dulipeta de AarKel Tool and Die
30 octobre 2024 | Temps de lecture : 5 min
Dans un épisode captivant de l'Additive Snack Podcast, l'animateur Fabian Alefeld s'entretient avec Vilas Ravindra Dulipeta, l'un des principaux responsables du secteur de la fabrication additive (FA) chez AarKel Tool and Die. Leur discussion met en lumière le rôle transformateur de FA dans l'industrie de l'outillage, en montrant comment AarKel joue un rôle de précurseur.
Fondée en 1977, la société AarKel est devenue une puissance mondiale dans le domaine de la fabrication d'outils et de matrices, avec des sites au Canada, au Mexique, en Inde et aux États-Unis. Connue pour son expertise dans les moules d'injection plastique et les applications de moulage sous pression, AarKel a repoussé les limites de l'innovation, en particulier avec l'intégration de technologies FA telles que l'imprimante 3D métalEOS M 400 .
La première rencontre de Vilas avec la technologie additive
La passion de Vilas pour l'ingénierie mécanique et l'industrie automobile s'est manifestée dès son plus jeune âge.
En grandissant, sa passion pour les voitures l'a poussé à s'intéresser à l'ingénierie mécanique, et son parcours sur FA a commencé pendant ses années de licence en Inde. Il a participé à la course Formula Student de la Society of Automotive Engineers (SAE), où il a découvert la technologie de l'impression 3D.
De 2010 à 2012, Vilas a travaillé avec des imprimantes à filament PLA dans le cadre d'un cours de prototypage rapide, où il a pu constater de visu comment cette technologie pouvait révolutionner la conception et la production de composants. Cette première expérience a jeté les bases de ses futurs projets.
Après avoir obtenu sa licence, M. Vilas a poursuivi une maîtrise en ingénierie automobile à l'université de Windsor, au Canada. C'est à cette époque qu'il a intégré la société AarKel Tool and Die, où il a joué un rôle essentiel dans l'intégration de FA dans les processus d'outillage traditionnels.
La fabrication additive chez AarKel : Un changement de donne
Le voyage d'AarKel vers FA a commencé il y a environ six ans, motivé par l'engagement de l'entreprise à rester à la pointe des nouvelles technologies. Initialement axée sur la fabrication traditionnelle d'outils et de matrices, AarKel a commencé à explorer l'impression 3D sur métal comme moyen d'améliorer son offre. EOS, l'un des principaux fabricants mondiaux de systèmes FA , a lancé les imprimantes 3D métalliques M 280 et M 290 à la même époque, et AarKel a vu le potentiel d'application de cette technologie à ses processus de moulage sous pression et de moulage par injection.
La transition ne s'est pas faite sans difficultés. Comme l'explique M. Vilas, les premières versions des machines EOS n'étaient pas conçues spécifiquement pour les applications d'outillage ou de moulage, ce qui a obligé AarKel à adapter la technologie à ses processus existants. "Nous avons dû nous familiariser avec la fixation, l'usinage, la surépaisseur et le traitement thermique", note M. Vilas, soulignant la courbe d'apprentissage abrupte qui a accompagné l'adoption de FA.
Mais AarKel a persévéré. En développant des techniques exclusives, telles que l'hybridation, elle a pu intégrer des inserts imprimés en 3D dans des moules traditionnels. La possibilité de combiner FA avec l'usinage CNC conventionnel a ouvert de nouvelles possibilités, permettant à AarKel d'améliorer les performances de l'outil tout en réduisant les coûts et les temps de cycle.
Révolutionner le moulage sous pression avec des inserts imprimés en 3D
L'une des innovations les plus importantes introduites par AarKel sur le site FA est l'utilisation d'inserts imprimés en 3D pour le moulage sous pression. Le moulage sous pression traditionnel implique de longs temps de refroidissement, ce qui peut ralentir considérablement la production. La solution d'AarKel ? Concevoir des canaux de refroidissement conformes à l'intérieur du moule à l'aide de la technologie d'impression 3D. Ces canaux de refroidissement peuvent être placés beaucoup plus près de la surface du moule, ce qui permet d'évacuer la chaleur plus efficacement.
L'étude de cas BMW : Doubler la durée de vie des plaquettes
Vilas a partagé une étude de cas convaincante dans laquelle AarKel a introduit un insert imprimé en 3D dans le moule d'une tour d'amortisseur BMW. L'insert d'origine présentait des problèmes de porosité et de soudure sous pression, nécessitant une maintenance fréquente après environ 50 000 à 60 000 cycles de production. En passant à un insert imprimé en 3D, AarKel a pu prolonger la durée de vie du moule à plus de 100 000 cycles, doublant ainsi son efficacité et réduisant considérablement le temps de production.
Cependant, cette innovation s'est accompagnée d'un rebondissement inattendu. Les nouveaux inserts étaient si efficaces pour refroidir qu'ils ont commencé à créer des points froids dans le moule, ce qui a obligé AarKel à ajuster le débit d'eau pour obtenir des performances optimales. Cette étude de cas met en évidence l'équilibre entre l'innovation et les défis liés à la mise au point de nouveaux processus.
Innover dans le domaine du moulage par injection avec FA
Outre le moulage sous pression, AarKel a également fait des progrès dans l'application de FA au moulage par injection, en se concentrant sur la résolution de problèmes courants tels que les pièges à gaz. Traditionnellement, les pièges à gaz dans le moulage par injection créent des défauts dans les composants finaux en plastique. L'approche d'AarKel a consisté à développer des solutions d'aération en utilisant la porosité technique - des fentes poreuses stratégiquement conçues dans le moule qui permettent aux gaz piégés de s'échapper sans compromettre l'intégrité du plastique.
Dans certains cas, AarKel combine cette technique de ventilation avec le refroidissement conforme, créant ainsi un insert à double fonction qui régule la température et permet une meilleure expulsion des gaz. Cette approche innovante s'est avérée particulièrement efficace pour les pièces complexes telles que les grilles de haut-parleurs automobiles, qui sont connues pour leurs pièges à gaz.
Surmonter le défi du coût de la FA
L'un des principaux défis auxquels les entreprises sont confrontées lorsqu'elles adoptent le site FA est le coût. L'impression 3D, en particulier pour le métal, est souvent plus onéreuse que l'usinage CNC traditionnel. Cependant, Vilas explique qu'AarKel s'attaque à ce problème en investissant dans des systèmes multi-laser, qui accélèrent les temps de production, et en s'approvisionnant en matériaux plus abordables. Comme de plus en plus d'entreprises entrent sur le marché FA , la concurrence fait baisser le coût des matières premières, ce qui rend FA plus accessible à un plus grand nombre d'industries.
Perspectives d'avenir : FA comme norme d'outillage
Vilas est optimiste quant à l'avenir de FA dans l'industrie de l'outillage. Il pense que d'ici cinq à sept ans, FA deviendra un élément standard du processus de fabrication chez AarKel. À mesure que les imprimantes deviennent plus grandes, que les matériaux deviennent plus abordables et que la technologie s'affine, FA continuera à jouer un rôle essentiel dans la réduction des coûts, l'amélioration de l'efficacité et la réalisation de conceptions plus complexes.
"La fabrication additive est la voie à suivre", affirme M. Vilas avec confiance. L'investissement d'AarKel dans le site FA ne vise pas seulement à rester compétitif, mais aussi à assurer l'avenir de l'industrie.
Conclusion : Pionnier de l'avenir de l'outillage avec FA
Fabian conclut cet épisode perspicace en félicitant AarKel pour son esprit d'innovation et son engagement à faire progresser l'industrie de l'outillage grâce à FA. L'intégration de FA n'a pas été sans défis, mais comme l'a montré AarKel, ces défis conduisent souvent à des percées en matière d'efficacité, de qualité des produits et de rentabilité.
Les auditeurs sont invités à rester à l'écoute de l'Additive Snack Podcast pour d'autres histoires d'innovation et à garder un œil sur AarKel Tool and Die qui continue d'ouvrir la voie à l'avenir de la fabrication.
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