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Impression 3D dans les fonderies : spécialisation et nouveaux modèles de revenus

Certaines fonderies réalisent uniquement des pièces en cire et en résine pour des joailliers créateurs indépendants. Mais il existe des joailliers, qui, avec leur propre installation en interne, sont capables non seulement de réaliser la fonte mais aussi d'imprimer en 3D les pièces pour leurs clients.

De plus en plus de fonderies acceptent des fichiers pour l'impression 3D, la coulée à cire perdue et le polissage des pièces.

L'achat d'une imprimante 3D de bureau devient intéressant pour les fonderies, en complément de leurs outils industriels de fabrication additive, afin de répondre à la demande toujours croissante des joaillers « numériques ».

L'avènement de la joaillerie numérique

Les joaillers numériques travaillent principalement en CAO et conçoivent leurs pièces pour les fabriquer par impression 3D. Dans cet article, nous présentons le cas de deux fonderies, Q Branch Bespoke Casting et Ulrich Wehpke GmbH, qui ont utilisé l'imprimante 3D SLA Form 2 pour réaliser les opérations de coulée de métal et d'impression pour leurs clients joaillers.

Q Branch Bespoke Castings et Wehpke GmbH font partie de notre liste de Maisons de fonderies recommandées pour les résines Formlabs.

Valorisation du sur-mesure

Q Branch Bespoke Casting, installée au Royaume-Uni, a été fondée en 2016 par Dan Roe, qui réalise des impressions 3D depuis 2006, et la coulée à cire perdue depuis 2008.

Roe travaille en joaillerie depuis l'âge de 15 ans. Son entreprise est spécialisée dans la fonderie de platine, de palladium et d'or, les métaux les plus difficiles à traiter dans ce secteur. Roe et son équipe utilisent la Form 2 depuis décembre 2017. C'est l'unique imprimante 3D à résine de l'entreprise.

Impression 3D à Q Branch

L'entreprise travaille avec des créateurs en joaillerie, des fabricants de bijoux et des orfèvres, dont il imprime les modèles CAO en résine et coule les pièces dans les différents métaux. Ils réalisent aussi des moules en caoutchouc pour injecter de la cire et travaillent avec des scanners 3D.

La Form 2 fait partie des procédures de travail au quotidien. Elle est pratique et rapide pour réaliser des prototypes qui seront présentés au client pour prendre sa décision finale. L'entreprise a précédemment utilisé une machine EnvisionTEC.

« Nous utilisons le plus souvent la Form 2 pour créer des modèles pour nos clients, qui les montreront à leur tour à leur clients pour les essayer, avant de les fondre en métal précieux », explique Roe.

« La qualité de la fonderie de métal précieux ne peut dépasser celle du modèle fourni. La Form 2, relativement au coût, équilibre bien les deux caractéristiques requises : le niveau de détail et le fini de surface. »

une boîte à bijoux personnalisée.
Cette boite à bijoux, conçue par Timothy Roe Fine Jewellery, s'appelle « The Journey of Life ». Elle a été fabriquée spécialement pour contenir un pomander en or jaune, vendu aux enchères par le UK Alzheimers Trust.

La Form 2 vient en complément des imprimantes 3D industrielles de l'atelier de fonderie. Elle permet souvent de désengorger la production pendant les mois de forte demande.

« Nous employons la Form 2 en même temps que les autres imprimantes 3D, qui travaillent bien mais sont lentes. Nous avons reçu récemment une commande de pièces vraiment grandes, à assembler après coulée pour fabriquer une boite. Nous aurions monopolisé nos imprimantes pendant des jours pour ce travail. Mais, avec la Form 2, j'ai pu imprimer toutes les pièces en un weekend » explique Roe.

« Cet appareil est vraiment utile pour répondre aux demandes qui arrivent lorsque toutes les autres machines sont occupées. Nous recevons souvent des commandes en fin de journée. Avec la Form 2, nous pouvons lancer les commandes et les moules sont prêts pour la coulée le lendemain. »

Voyez comment les étudiants de l'école de design et de technologie de Copenhague (KEA), au Danemark, use digital tools alongside traditional techniquestpour être compétitifs et apprendre à élargir leurs activités commerciales.

Évolution de la fabrication de bijoux, du point de vue d'un fondeur de métal précieux

L'impression 3D a fondamentalement modifié le processus de production en joaillerie. Q Branch a suivi cette évolution en utilisant l'expérience des joailliers.

« En tant que fondeur, j'ai assisté à l'évolution depuis les cires gravées à la main et les masters de moules faits main jusqu'aux modèles usinés dans la cire selon deux axes, puis les débuts de la CAO et de la FAO, et maintenant l'utilisation des thermoplastiques imprimés en 3D, des nouvelles résines photopolymères, et enfin, des machines d'impression par stéréolithographie (SLA) et par traitement numérique par la lumière (DLP) », raconte Roe.

« La prolifération d'imprimantes 3D à prix abordables facilite grandement l'évolution vers le sur-mesure et l'itération des modèles lorsque vous préparez une collection. »

L'impression 3D au cœur du modèle d'activité

Les fonderies traditionnelles sont en train de passer de techniques basées sur la cire et des machines industrielles à l'utilisation d'imprimantes 3D de bureau comme la Form 2 pour l'impression et la coulée de métal.

Ulrich Wehpkeune fonderie se trouvant à Krefeld en Allemagne, est passée à l'impression stéréolithographique il y a trois ans environ. Depuis plus de trente ans, ces trois orfèvres fondent toutes sortes de métaux, parmi lesquels des alliages d'argent, des alliages d'or et du platine. L'entreprise est réputée pour la fabrication de bagues de fiançailles, les alliances et les chevalières gravées. Wehpke a également une activité de réparation de bijoux et de montres..

  • 1967:Wehpke est fondée par Ulrich Wehpke. C'est alors un atelier d'orfèvrerie avec une petite boutique.
  • 1980: Wehpke ferme sa boutique et se concentre entièrement sur l'atelier pour fournir des joailliers dans toute l'Allemagne.
  • 2000: Achat de la fraiseuse CNC 3 axes.
  • 2001: Début d'utilisation du logiciel CAO Rhino.
  • 2005: Achat de la première fraiseuse CNC 5 axes et d'une imprimante de moules en cire Solidscape T66. L'entreprise commence à proposer des services de CAO, prototypage et coulée, associés à ceux d'atelier d'orfèvrerie pour produire des bijoux.
  • 2008: Achat de la première imprimante 3D industrielle.
  • 2011: Début de coulée de leurs premiers modèles en résine.
  • Aujourd'hui : L'impression 3D est au cœur de leurs activités. Elle produit des modèles et des moules de coulée à cire perdue imprimés sur la Form 2.

Pendant quelques années, Wehpke a travaillé avec Solidscape et EnvisionTEC pour réaliser la partie impression de leurs travaux, et Asiga Pico pour la fabrication de modèles.

« Nos premières machines nécessitaient souvent des réparations et prenaient beaucoup de temps au démarrage à moins de les faire tourner 24 heures sur 24, toute la semaine », raconte Wehpke. « C'est à ce moment que nous avons décidé de nous concentrer sur l'impression en résine pour nos clients. Un de mes amis a acheté une imprimante Form 2 et a réalisé quelques tests pour nous. Nous étions si impressionnés ! Les détails étaient de bien meilleure qualité que ce que nous imaginions. »

Une bague, chevalière et pendentifs imprimés en 3D.
Quelques modèles créés et imprimés par Wehpke : une bague, une chevalière et un pendentif géométrique.

Faire croître votre activité de fonderie grâce à la Form 2

Wehpke a acheté une imprimante 3D Form 2 et a commencé à imprimer des modèles avec Castable Resin.

Un effet collatéral de l'emploi des produits Formlabs a été de recevoir alors des modèles de la part d'autres propriétaires de Form 2 pour couler leurs créations.

« Au fur et à mesure de la popularité de Formlabs, plusieurs entreprises ont commencé à nous envoyer leurs modèles en résine imprimés sur la Form 2 pour réaliser la coulée de métal, et cela est devenu une partie importante de notre modèle d'activité », explique Wolfram.

« Des créateurs joailliers indépendants ayant adopté le processus numérique ont commencé à travailler plus fréquemment avec des fonderies comme Wehpke, qui connaissent bien la fabrication à partir des produits Formlabs. L'atout de Wehpke ne réside pas seulement dans sa capacité à utiliser des résines pour couler les métaux, mais bien dans sa pratique courante de l'impression SLA sur la Form 2.

Wehpke utilise largement la Form 2 pour imprimer des bagues de fiançailles ou des alliances, des modèles qu'il considère intéressants pour leur durabilité et leur attractivité.

Évolution des fonderies vers la spécialisation

Wehpke est connu pour la fonderie de l'alliage platine-iridium. Ce matériau est devenu populaire, mais peu d'entreprises savent réaliser la coulée de ce métal spécial.

« Cela a pris un peu de temps pour obtenir les meilleurs résultats de façon homogène, en raison du grand nombre de métaux que nous traitons », explique Wehpke. « Mais cela en valait la peine. Nous travaillons facilement maintenant avec nos propres modèles et ceux de nos clients. »

Coulée d'un pendentif géométrique par Wehpke..
Coulée d'un pendentif géométrique par Wehpke..

Se différencier sur un secteur en évolution

Q Branch Bespoke Castings et Wehpke GmbH ne sont que deux exemples des nombreuses entreprises de fonderie de métaux qui offrent des services d'impression 3D en plus de leurs activités de base de fonderie et de finition.

La Form 2 s'avère être un outil essentiel pour ces entreprises, qui recherchent une imprimante 3D fiable, précise et d'un coût abordable, pour répondre aux demandes de leurs clients. Ces deux entreprises présentent aussi une grande expérience de la coulée dans des moules en résine, ce qui leur donne un avantage supplémentaire sur les fonderies traditionnelles, travaillant surtout avec des moules en cire.

« La technique est impressionnante, mais le savoir-faire traditionnel ne doit pas être écarté et il faut l'appliquer à ces techniques lors de leur usage en joaillerie », souligne Roe. « C'est une période passionnante à vivre pour un joaillier. »

Pour en savoir plus sur la façon d'exploiter au mieux l'imprimante 3D SLA de bureau Form 2 dans une fonderie de métaux précieux, ou pour savoir comment devenir une Maison de Fonderie recommandée par Formlabs, contactez Formlabs.

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