Découvrez notre plateforme de fonderie rapide

La fonderie rapide utilise les procédés d’impression 3D pour accélérer l’obtention de pièces en fonderie tout en facilitant l’obtention de pièces complexes. Ce type de fonderie est particulièrement adapté aux pièces unitaires et petites séries.

L’outillage de fonderie peut être réalisé par plusieurs procédés de fabrication additive :

• impression 3D de moules en sable avec liant;
• impression 3D de modèles perdus (PMMA, résine, PSE…);
• réalisation de modèles permanents par stratoconception (résine, bois, métal…).

INDUS Solution dispose de partenaires sur ces différents procédés et, plus particulièrement, d’une plateforme de fonderie d’alliages légers avec impression de moules en sable. Ce procédé est mis en oeuvre à Aix-en-Provence avec notre partenaire Arts et Métiers ParisTech.

La fonderie rapide vise à apporter des solutions à vos problématiques de fiabilité, robustesse, temps de développement et coût, pour de la fabrication de pièces fonctionnelles ou des travaux de R&D.

Nous vous proposons de découvrir ce procédé dans cet article.

• Le secteur de la fonderie fait partie de l’industrie des biens intermédiaires et se situe en amont de toutes les branches utilisatrices de pièces métalliques. De par son activité de sous-traitance industrielle, elle fournit tous les grands secteurs industriels.
  La filière « fonderie» en France est aujourd’hui fragilisée, elle manque de visibilité, et, en perte de savoir-faire, elle doit aussi faire face à la concurrence des pays à bas coûts. La relation « donneurs d’ordres/sous-traitants » n’est pas suffisamment forte pour pouvoir assurer la juste qualité au juste prix dans le respect des délais, alors que des grands donneurs d’ordres dans de multiples domaines comme l’automobile et l’aéronautique s’appuient sur ce procédé. Ces problématiques constituent des obstacles pour :

  • La « maîtrise » du produit et du procédé d’industrialisation de pièces en fonderie ;
  • Le développement des solutions innovantes basées sur les nouvelles technologies ;
  • La réduction des temps de développement des produits car l’initiative est jugée trop risquée (« on fait comme avant de peur de ne plus garantir la qualité du produit ») ;
  • La valorisation des nouveaux procédés de fonderie face aux autres procédés.

  De plus, il faut compter avec de nouveaux acteurs dans les pays émergents, notamment en Chine et en Inde où des champions sont en train de naître. Les parts de marché de la fonderie se sont par conséquent érodées au fil des années. Le secteur de la fonderie de précision (dans le secteur aéronautique en particulier) souffre d’un important déficit d’image qui pénalise sa croissance. Cependant, depuis 2009 – année où la fonderie avait connu une crise importante avec une baisse du CA de 24,7%, sa croissance semblait repartir pour finalement redescendre de 6,4% en 2012. On notera en 2009 un CA global de la fonderie française de 4,7 milliards d’euros pour arriver en 2013 à 5,8 milliards d’euros. Celui-ci est relativement stable depuis (5,7 milliards d’euros en 2018).

  En 2018, la filière de la fonderie française regroupait environ 380 entreprises, employant 30 025 personnes, deux chiffres en baisse.

  45% de l’activité est réalisée avec le secteur automobile, chiffre en hausse (source : Fédération Forge Fonderie, chiffres clés 2018).

  Un certain nombre de points doivent ainsi être pris en compte pour que la fonderie puisse de nouveau constituer une option intéressante pour les industriels :

  • La qualité de la production (réduction du nombre de rebuts en phase série)
  • L’augmentation des cadences de production (pour faire face aux besoins des industries clientes)
  • Le prototypage rapide (afin de minimiser les temps de conception et d’industrialisation)
  • La réduction des coûts de production (à la fois en termes de conception et de processus de fabrication)
  • La recherche de nouveaux matériaux mieux adaptés aux techniques de fonderie
  • La compatibilité avec les dispositifs REACH

La présente plateforme est un centre de R&D de rang mondial accessible aux concepteurs et développeurs de composants. Elle repose sur des moyens innovants et compétitifs de conception et de prototypage de pièces de fonderie en Aluminium/Magnésium. Elle s’appuie sur des structures de haut niveau scientifiques et technologiques et s’engage dans une logique d’amélioration continue « produit-procédé-processus ».

La plateforme permet de réaliser des prestations dès aujourd’hui. Elle est également le lieu de plusieurs programmes de recherche pour développer de nouvelles compétences. Les équipements sont :

• Un four de fusion basse pression Magnésium/Aluminium instrumenté
• Un système fabrication rapide de moule 3D en sable
• Un morphoscan 3D de caractérisation multiéchelle et multiphysique

Le dispositif technologique développé dans le cadre de la plateforme, pour accélérer l’émergence de la filière fonderie innovante, intègre la fabrication de prototypes rapides et à un coût optimisé pour atteindre les performances visées en matière de recherche et de développement. Ce service de prototypage rapide est innovant, de par son approche multisectorielle (les services actuellement disponibles en Europe ne visent en effet qu’un seul secteur d’application) et sa compatibilité avec la fonderie classique et la phase d’industrialisation. Pour ce faire, cet outil de production intègre dans le dispositif une machine de fabrication additive, avec un procédé d’impression 3D de moule sable, qui permet de créer rapidement des prototypages de moules de toutes dimensions. De plus, cette technologie permet le « retrofitage » ou la « retro-conception » de pièces de fonderie. En effet, à partir d’un scan 3D à haute résolution et à larges échelles de pièces maîtresses, nous pouvons via une reconstruction CAO fabriquer de nouveau le moule de coulée correspondant, tout en faisant évoluer les matériaux et fonctions de la pièce initiale.