Frais d'outillage 50 fois plus bas pour le moulage par injection de cages de
roulements à billes : pleins feux sur le
procédé print2mold

• Solution requise : cage de roulement à billes, petite série
• Mode de fabrication : print2mold (outillage rapide)
• Exigences : gain de temps et baisse des coûts, outil comparable à un moule d'injection fraisé ou érodé
• Matériau : xirodur B180
• Secteur : appareils ménagers
• Bénéfice de la coopération : plus économique, fabrication de l'outillage en 3 jours, excellent rendu des détails du moule

Le moule d'injection en métal a été fabriqué en 3 jours par fusion sélective par laser.

Brève description de l'application :
Une cage de roulement à billes était nécessaire pour la fabrication d'un roulement à billes en polymère xiros devant être utilisé dans le mécanisme de déplacement du panier d'un lave-vaisselle. Cette cage devait être produite en petite série. Mais les coûts et le temps requis pour la fabrication d'un moule d'injection étaient très élevés. Le procédé print2mold a permis d'y remédier. L'outillage a été fabriqué en un acier à outils par procédé SLM (fusion sélective par laser), ce qui a permis de le réaliser en 3 jours. Le procédé SLM permet la fabrication d'outillage très précis qui permet à son tour la production de pièces précises et de grande qualité.

Cages de roulements à billes en polymères xiros

Problème

La fabrication de moules d'injection, pour la plupart érodés ou fraisés, prend plusieurs semaines. Des délais qui s'accompagnent aussi de coûts élevés. Pour la production en petite série d'une cage de roulement à billes, les facteurs temps et coûts devaient être nettement réduits. Sans toutefois renoncer au grand choix de matériaux offert par le moulage par injection afin de ne pas avoir de perte de qualité sur les roulements à billes à fabriquer.

Solution

Le procédé igus print2mold a permis d'utiliser la vitesse de la fabrication additive pour produire l'outillage de moulage par injection. Le moule pour le modèle de la cage du roulement à billes a été produit en 3 jours par fusion sélective par laser. Il a ensuite été utilisé pour fabriquer la cage avec le matériau iglidur le mieux adapté à l'utilisation des roulements à billes en polymère. Le coût pour le prototype de l'outil ont été de 450 € environ, soit 50 fois moins que l'outil de série réalisé ensuite. Cet avantage en termes de coût s'explique par le fait que la forme et la taille particulières de la cage du roulement à bille rendaient un fraisage et/ou un meulage presque impossible, les seuls procédés de fabrication possibles pour produire l'outillage étant alors l'érosion et l'impression 3D.

Comment fonctionne le print2mold igus ?

En fabrication additive, on ajoute de la matière contrairement à ce qui se produit pour les pièces fraisées ou érodées. L'approche soucieuse des ressources du procédé permet d'accélérer la fabrication mais aussi de fabriquer différentes formes qui n'auraient pas pu être produites de manière classique. Deux procédés peuvent être utilisés pour l'impression 3D d'outillage de moulage par injection. La stéréolithographie (SLA) convient seulement à la fabrication de prototypes. Le procédé SLM (fusion sélective par laser) permet de fabriquer des outillages en métal et peut surtout être utilisé pour les petites séries et les phases de tests, pour des quantités allant jusqu'à 25 000 pièces. En plus de la fabrication rapide de l'outillage, le procédé print2mold offre de nombreux avantages en matière de choix des matériaux. Plus de 60 polymères iglidur peuvent être utilisés, permettant de répondre à presque toutes les exigences en matière de glissement.

Prototype du moule d'injection réalisé en stéréolithographie pour une cage de roulement à billes