Le client

Créée en 1973, Guhring UK, filiale du groupe Guhring basée à Birmingham, fabrique des outils de coupe de précision. L'entreprise a débuté en tant que stockiste d'outils de coupe et de fraisage les plus standardisés. Aujourd'hui, Guhring UK fabrique des outils de coupe et de fraisage sur mesure pour les plus grandes entreprises du monde, dont BMW, Jaguar Land Rover, Airbus et BAE Systems. L'expertise de Guhring en fabrication d'outils de coupe en carbure et diamant polycristallin (PCD) est de renommée mondiale. Sa gamme d'outils PCD est fabriquée sur commande pour répondre aux exigences de ses clients. La fabrication est effectuée sur mesure par brasage de têtes de coupe à très haute dureté, en acier carbure diamanté de qualité industrielle, sur des corps en acier à outil trempé.

« Nous sommes convaincus que nous sommes sur la bonne voie pour devenir une usine du futur. »

— Alan Pearce, Superviseur de la production, Guhring UK

Le défi

Chaque outil spécifique fabriqué par Guhring UK doit d'abord être conçu et approuvé par le client. Selon la taille et la complexité du composant, un outillage spécial peut nécessiter jusqu'à huit semaines pour être conçu, testé et fabriqué en interne, et le travail sur l'outil ne peut pas commencer tant que la conception n'est pas approuvée. Les petits fabricants produisant des volumes limités ne peuvent pas justifier les coûts ou les délais des outils spéciaux. 

« Lorsque nous avons souhaité fournir des clients produisant de plus petits volumes, cela est devenu un problème », déclare Alan Pearce, superviseur de la production PCD chez Guhring UK. Cela a conduit l'entreprise à étudier l'option de la fabrication additive pour accéder à de nouvelles sources de revenus, réduire les délais pour les clients existants et gérer les délais pour les clients plus petits.

Les ingénieurs de Guhring UK ont pu prototyper rapidement des outils de coupe en matériaux composites avant de les imprimer en métal.

La solution

L'équipe s'est intéressée à l'impression 3D pour rendre ses produits et ses services accessibles à un plus grand nombre d'entreprises, en particulier les plus petites. « L'idée était de réduire le coût des prototypes et le temps de cycle itératif », explique M. Pearce. Elle s'est associée au partenaire Markforged local, Mark3D UK, pour trouver l'imprimante 3D la mieux adaptée à ses besoins et a sélectionné un système Markforged Metal X ainsi qu'une imprimante 3D à fibre continue Markforged pour les échantillons clients et la maintenance des installations. L'entreprise a alors commencé à utiliser son imprimante 3D fibre de carbone pour fabriquer des prototypes d'outils spéciaux à faible volume, avant de se tourner rapidement vers l'impression 3D métal pour produire des outillages fonctionnels. « Nous pouvons désormais fabriquer une pièce de production unique et la livrer à un client en moins du tiers du temps et à un coût inférieur », déclare M. Pearce.

Le premier outil imprimé en 3D de Guhring UK était une fraise basique fabriquée en acier à outils H13. « En moins d'une journée, nous avons conçu et imprimé un outil en Onyx (nylon mélangé à des fibres courtes de carbone) et pu immédiatement déterminer si nous allions nous heurter à des problèmes de fabrication. En cinq jours, nous avons imprimé et fritté un corps de coupe en métal entièrement fonctionnel. L'utilisation des imprimantes 3D Markforged a tout accéléré. » Après avoir ajouté les têtes de coupe, Guhring a qualifié l'outil spécial en le testant initialement comme un alésoir en aluminium et a constaté qu'il fonctionnait extrêmement bien. Les ingénieurs ont ensuite modifié la configuration de la géométrie de la tête d'outil et ont utilisé l'outil imprimé en 3D comme une fraise pour tester ses capacités, avec une charge excentrée. Le fonctionnement s'est également déroulé comme prévu. L'outil imprimé en 3D est 60 % plus léger que son prédécesseur traditionnel, ce qui permet des changements d'outils plus rapides dans les cycles et une réduction des temps de cycle. La découverte de cette application a permis à l'entreprise de produire des outils plus polyvalents et légers pour ses clients, à un prix bien inférieur.

Guhring UK a envoyé des outils fabriqués à partir d'impression 3D en métal à ses clients pour tester de nouveaux concepts.

L'avenir

Guhring UK now has the ability to service smaller businesses, making their product and services more accessible. Engineers at the company have even started experimenting with 3D printed coolant pathways — one of the first Markforged customers to do so. The extra money Guhring UK has saved by adding Markforged 3D printers won’t be going to waste, with Pearce saying that any savings made will be “reinvested back into the company so we can continue growing and supplying bigger and better products to our customers.” As for the extra time saved, Pearce says it will be redeployed into the fabrication of production parts. The addition of the Markforged 3D printers has already allowed engineers to free up their 5-axis mills and conventional technology to produce other revenue-generating parts, boosting the company’s earnings.

Markforged Partner
Mark3D UK