La société de Gavin Stener, 67 Designs, est un fabricant et spécialiste du développement de produits, qui travaille avec des clients dans tous les secteurs, de l’industrie automobile à grande échelle aux équipements marins et aéronautiques. Depuis 2012, 67 Designs s’est forgé une solide réputation en proposant des produits de haute qualité, conçus et fabriqués aux États-Unis.
Malgré le succès commercial notable de 67 Designs, M. Stener a initialement lancé l’entreprise pour prolonger une mission personnelle : contribuer à la transmission des savoir-faire industriels afin d’éviter la disparition des compétences traditionnelles avec le départ à la retraite des travailleurs qualifiés.
« Je veux faire passer un message clair et urgent : il faut réindustrialiser notre pays et fabriquer ici ce dont nous avons besoin. Les personnes capables d’assurer cette transmission des savoirs quittent progressivement la population active. »
Gavin Stener, propriétaire de 67 Designs
67 Designs contribue à relancer le « Made in the USA ». Ces supports pour iPad Mini, visibles ici dans le Fuse Sift avant le sablage, sont fabriqués comme pièces finales sur la Fuse Series, en petites séries.
La production en interne avec l’écosystème Fuse Series permet de rendre économiquement viables des volumes faibles à moyens. 67 Designs compte plusieurs clients qui commandent des séries de centaines, voire de milliers de pièces imprimées en 3D.
Sur le plan commercial, 67 Designs associe des technologies avancées de fabrication additive à des méthodes plus traditionnelles d’usinage, de moulage, d’outillage et de fabrication. Une partie de leur approche repose sur une imprimante 3D à frittage sélectif par laser (SLS), la Fuse Series, pour les projets où la liberté géométrique, des délais serrés ou le coût global font de la fabrication additive la meilleure option.
La Fuse Series joue également un rôle clé dans l’objectif de Stener de contribuer à la formation de la main-d’œuvre — il voit dans la fabrication additive un excellent tremplin pour permettre aux étudiants (de tous âges) de commencer à produire des objets physiques. « L’usinage, le moulage, la fabrication d’outils ne vont pas disparaître. Mais je pense que la fabrication additive est parfaitement adaptée pour inspirer les gens et leur permettre de se lancer facilement dans la fabrication de produits physiques », explique M. Stener.
Consultez notre équipe commerciale
Que vous ayez besoin de prototyper à grande vitesse ou de produire des pièces finales, nous sommes là pour vous accompagner. L’équipe commerciale de Formlabs est composée de spécialistes engagés qui savent exactement comment vous assister et répondre aux besoins de votre entreprise.
Du début à la fin : sur route, dans les airs ou sur l’eau
Les méthodes de post-traitement comme la teinture, le revêtement ou le lissage à la vapeur permettent de rendre les pièces imprimées en 3D SLS pratiquement indiscernables des plastiques moulés par injection. Pour les pièces de rechange ou les composants d'après-vente pour les automobiles et les bateaux, ces techniques de post-traitement apportent une valeur considérable, sans coûts supplémentaires importants.
L’impression 3D SLS permet de produire des géométries complexes difficiles, voire impossibles, à usiner ou à mouler. Pour les pièces qu'un fabricant d'équipements d'origine a jugées obsolètes, la commande d'une option usinée ou moulée sur mesure pourrait coûter plusieurs milliers de dollars, alors que l'impression 3D est abordable et rapide.
Stener a développé son activité principalement grâce au bouche-à-oreille. Ses premiers clients dans l’automobile, en 2015, venaient du monde de l’aventure motorisée, à la recherche de solutions de personnalisation pour leurs véhicules tout-terrain ou de longue distance. « La plupart des passionnés de véhicules d’exploration s’intéressent aussi à l’aviation ou possèdent un bateau, ce qui les amène à revenir régulièrement pour de nouveaux projets », explique M. Stener.
La qualité élevée de leurs produits grand public — de petits accessoires comme des supports de téléphone pour véhicules tout-terrain — a souvent conduit des particuliers à faire également appel à 67 Designs lorsqu’ils avaient besoin d’un produit dans le cadre de leur activité professionnelle. « De nombreuses entreprises viennent à nous après avoir utilisé nos produits dans un contexte grand public, ou pour nous confier des projets personnalisés en petites séries. Les personnes qui apprécient nos produits recherchent quelque chose de différent ou ont des besoins spécifiques et spécialisés », explique M. Stener.
Cet aspect de personnalisation rend l’impression 3D essentielle dans le processus de conception, même si le produit final est ensuite fabriqué selon des méthodes traditionnelles. Stener a commencé avec des Replicator accessibles, des imprimantes FDM (dépôt de fil fondu) qui lui permettaient de visualiser concrètement l’apparence et le comportement d’une pièce dans le monde réel. « Le FDM est bien adapté pour des pièces de validation ou des prototypes de petite taille. » Mais les supports ont toujours été un problème, et lorsque nous avons démarré en 2012, la seule technologie d’impression sans supports était un système énorme coûtant près d’un demi-million de dollars », explique M. Stener.
L'impression 3D SLS en interne permet de raccourcir les cycles de développement et d’internaliser l’ensemble du processus. Ici, ces composants du Ledge Universal Holder sont sur le point de passer dans la Fuse Blast.
Une fois emballés, les Ledge Universal Holder sont prêts à être expédiés aux clients finaux — et le plus intéressant, c’est que l’ensemble du flux de travail a été réalisé en interne. Ils utilisent uniquement le chargeur Apple MagSafe, et non des alternatives en marque blanche.
Tout en développant sa clientèle et sa réputation, M. Stener est resté attentif aux évolutions du marché des technologies à lit de poudre. Lorsque le produit devait être rapidement mis sur le marché, il sous-traitait la fabrication de pièces finales de qualité industrielle à des prestataires spécialisés, avant d’investir des dizaines de milliers de dollars dans des outillages de moulage par injection.
« Le SLS s’est imposé comme une évidence. Il n’y a qu’une seule façon de faire adopter un produit à grande échelle : le mettre rapidement sur le marché. Selon moi, en dessous de 10 000 pièces, inutile de fabriquer un outillage. Il faut aller vite, innover vite », explique M. Stener.
Après plusieurs années passées chez Shapeways, M. Stener a vu arriver la Fuse Series sur le marché et en a évalué à distance le potentiel pour la production. « Nous voulions nous assurer que notre imprimante SLS était réellement prête pour la production, capable de tenir les tolérances et de garantir une qualité constante. Une fois convaincus que la Fuse était à la hauteur, nous avons franchi le pas », explique M. Stener.
Commander un échantillon gratuit
Examinez et constatez par vous-même la qualité Formlabs. Nous vous enverrons gratuitement un échantillon imprimé en 3D.
Avantages de la série Fuse pour un fabricant américain de petite taille
Depuis l’intégration de la première Fuse 1+ 30W en interne, M. Stener a ajouté d’autres imprimantes. « Je crois à la redondance. Si une imprimante est à l’arrêt, la production n’a pas besoin de s’interrompre. Le risque est bien plus élevé avec une seule machine à 500 000 dollars qu’avec cinq machines à 100 000 dollars », explique M. Stener.
La Fuse Series a permis à 67 Designs de maintenir une production continue, de traiter des commandes de plus gros volumes pour ses clients et partenaires, tout en fabriquant ses propres produits, comme son support de téléphone tout-terrain le plus vendu.
Disposer d’un flux de production agile permet à 67 Designs de concevoir des produits qui surpassent la concurrence à tous les niveaux. Ce Ledge Universal Holder intègre un chargeur Apple MagSafe.
En maintenant des tailles de lots cohérentes sur plusieurs chambres de fabrication, l’équipe optimise chaque cycle et rationalise les opérations de post-traitement. « Notre équipe sait à quoi s’attendre, et l’efficacité devient une seconde nature », explique M. Stener.
« Le SLS accessible offre beaucoup plus de possibilités. Les pièces SLS finales contribuent aussi à ancrer la fabrication additive dans l’esprit des consommateurs ; elles ouvrent la voie à la mise sur le marché de produits que l’on pensait impossibles », explique M. Stener. Mettre des produits sur le marché ne suffit toutefois pas. Pour dépasser l’image de l’impression 3D comme simple outil de prototypage, les pièces finales imprimées en SLS doivent être irréprochables.
« Il faut être rigoureux et adopter un véritable état d’esprit de production. Nous avons conçu notre propre outil d’étalonnage pour la Fuse, et nous revenons régulièrement dessus pour nous assurer que tout reste sous contrôle. Même les petites entreprises doivent adopter les standards de qualité des grandes structures. Et cette rigueur vient de l’ingénierie traditionnelle », explique M. Stener.
Un autre principe fondamental chez 67 Designs est que la fabrication additive et la fabrication traditionnelle ne sont pas interchangeables. Stener reste le principal concepteur de la quasi-totalité des produits fabriqués par 67 Designs, qu’il s’agisse de leurs propres produits ou de ceux de leurs clients. Lorsque le produit final doit offrir la résistance d’une pièce métallique moulée ou usinée, il conçoit en vue d’une fabrication soustractive — même si les prototypes sont imprimés en 3D. Si l’application n’exige pas ce niveau de résistance, mais peut tirer parti de la légèreté, du design génératif et de structures organiques, ou s’il ne faut produire que 100 à 5 000 petites pièces en plastique, il conçoit spécifiquement pour la fabrication additive. « Je ne demande pas à une pièce issue de la fabrication additive d’être équivalente à un plastique moulé par injection. Ce sont deux approches différentes, et je ne les considère pas comme interchangeables », explique M. Stener.
Bien que l’équipe de 67 Designs puisse fabriquer des produits à l’aide de procédés traditionnels comme additifs, un avantage de l’impression 3D séduit de plus en plus certains clients : la protection de la propriété intellectuelle. « Avec certaines productions délocalisées, les clients craignent que leurs produits soient copiés et leurs idées détournées. L’un des moyens de tirer parti de la fabrication additive consiste à concevoir des éléments impossibles à reproduire avec des outillages traditionnels », explique M. Stener.
Support iPad Mini
Les produits grand public imprimés en 3D SLS ne se contentent pas d’offrir des performances comparables aux plastiques moulés par injection pour ce type de pièces : ils permettent aussi de réduire fortement les déchets. Alors que les consommateurs subissent de plus en plus l’obsolescence programmée et la réduction de l’accès aux ressources permettant le « droit à la réparation », l’impression 3D SLS offre une alternative abordable. « Lorsque Apple modifie inévitablement ses appareils (et c’est toujours le cas), nous ne paniquons pas. Nous ne liquidons pas des montagnes de stocks obsolètes et n’encaissons pas de pertes massives. Nous nous contentons d'itérer - rapidement - et d'avancer », explique M. Stener. Le flux de conception et de fabrication de 67 Designs permet d’éliminer :
- Les déchets de production liés à un suremballage
- Les émissions de carbone liées au transport transocéanique
- L’impact environnemental du transport routier entre le port de Long Beach et Dallas
« La Fuse nous apporte quelque chose d’inestimable : le contrôle. Nous gérons les cycles de production avec précision et optimisons chaque fabrication pour qu’elle corresponde à la demande réelle. La chambre de fabrication atteint un équilibre idéal : parfaitement dimensionnée pour des lots compacts de nos supports, tout en offrant la flexibilité nécessaire pour intégrer facilement d’autres références. Elle est efficace sans être rigide, et évolutive sans générer de déchets. »
Gavin Stener, propriétaire de 67 Designs
Tube de Pitot pour avion
Un tube de Pitot est un dispositif qui permet de mesurer la vitesse d’écoulement d’un fluide en comparant la pression à l’intérieur du tube et à l'extérieur. Sur un avion, le tube de Pitot est essentiel pour mesurer la vitesse de l’air. Des caches de Pitot sont utilisés au sol pour empêcher les insectes de pénétrer dans le tube ; ils sont généralement fabriqués en tissu. Ces caches en tissu peuvent facilement se détacher, laissant des guêpes et d’autres insectes s’introduire dans les tubes et y construire des nids — un risque majeur pour la sécurité du vol suivant. 67 Designs a donc développé un cache de tube de Pitot en plastique, facile à installer et à retirer, mais qui reste solidement en place une fois installé.
« La Fuse nous permet de concevoir des tubes de Pitot sur mesure d’une manière difficilement réalisable avec un outillage de moulage par injection, tout en obtenant une forme précise et maîtrisée. Elle nous offre la flexibilité nécessaire pour produire ces pièces efficacement, tout en les intégrant à des séries plus longues et à plus fort volume. »
Gavin Stener, propriétaire de 67 Designs
Ledge Universal Holder
L’un des produits les plus populaires de 67 Designs, le Ledge Universal Holder, intègre un chargeur Apple MagSafe ainsi que des composants personnalisés et adaptables fabriqués sur la Fuse 1+ 30W. Le Holder présente probablement l’empreinte carbone la plus faible de sa catégorie, et ses principaux composants sont produits sur la Fuse 1+ 30W. 67 Designs a initialement opté pour la fabrication additive pour cette pièce, car un outillage traditionnel les aurait enfermés dans une conception unique. Pour un produit amené à évoluer au rythme des modifications des fabricants d'équipements d'origine, le moulage par injection ne serait pas économiquement viable.
« Si nous avions choisi le moulage par injection, le produit n’aurait pas été rentable et nous aurions été contraints d’investir dans des outillages coûteux à l’étranger — souvent fabriqués en Chine — avec des délais de développement de deux à trois mois », explique M. Stener.
Intelligence distribuée
L’accessibilité de la série Fuse — tant en termes de format que de coût — permet de mettre en place un flux de production agile autour de cette technologie, offrant aux petites entreprises la possibilité de devenir des fabricants de produits finis sans investir massivement dans des procédés et des outillages traditionnels.
67 Designs ne cherche pas à remplacer la fabrication traditionnelle par l’impression 3D, mais excelle à identifier les cas où les pièces produites de manière additive peuvent compléter ou améliorer les processus existants.
Avec l’attention et le soutien récents des autorités fédérales en faveur de la relocalisation industrielle, les entreprises peuvent voir en 67 Designs un exemple de ce que signifie « produire localement et consommer localement », selon les mots de M. Stener. Les efforts de l’entreprise ne se limitent pas à la production locale de pièces à l’aide d’imprimantes 3D — ils s’étendent aussi à la formation et au développement des compétences. « Au-delà des produits eux-mêmes, nous investissons dans les personnes. Nous formons une nouvelle génération de professionnels de la fabrication aux technologies avancées, afin de leur offrir des carrières valorisantes à un moment où les entreprises américaines renforcent leur production nationale », explique M. Stener.
Pour en savoir plus sur 67 Designs, rendez-vous sur leur site web. Pour tester par vous-même les capacités des pièces imprimées en 3D SLS pour un usage final, demandez un échantillon gratuit auprès de Formlabs.