K3D : l’impression sur métal d’envergure internationale

« Air Liquide est un partenaire solide proposant une large gamme de services complémentaires »

K3D - dont les bureaux sont situés à Terborg et Eindhoven - est le leader du marché de l'impression 3D métal aux Pays-Bas. En moins de dix ans, l'entreprise a imprimé plus de 150 000 pièces métalliques industrielles, qui sont de nos jours toujours utilisées dans toutes sortes d'installations.

Initialement division d'impression 3D de la société mère Royal Kaak, K3D opère en toute autonomie depuis 2018. Royal Kaak est un fabricant mondial de lignes de production automatisées (ainsi que de produits et services associés), dans le secteur de la boulangerie. L'entreprise a investi dans une imprimante 3D métal haute performance en 2016.

« L'intention était de pouvoir produire rapidement et efficacement des pièces de rechange de haute qualité pour le réseau mondial de clients de Royal Kaak », précise Luuk Wissink, CEO de K3D. « Parce que si quelque chose tombe en panne sur une ligne de production en Australie, par exemple, les pièces de rechange peuvent mettre des semaines à arriver. En disposant localement des bonnes imprimantes 3D métal, ce problème est résolu. »

10 % pour Royal Kaak, 90 % pour ses propres clients

Cette approche a été efficace. Le seul inconvénient réside dans le fait que la capacité de production de la machine est bien supérieure au nombre de pièces de rechange nécessaires. L'estimant à environ 2 millions d'euros, l'entreprise a donc cherché un moyen d'utiliser utilement cette capacité de production excédentaire

Royal Kaak a alors décidé de transférer l'impression 3D à une entité distincte et d'en faire une activité autonome, stable et rentable. Et ils ont réussi. K3D produit maintenant des articles imprimés en 3D pour sa clientèle, tout en mettant la machine à la disposition de quelques parties externes, chacune d'entre elles payant une partie des coûts de la machine. Au total, environ 10 % de la production est destinée à Royal Kaak, le reste à d'autres clients.

Un guichet unique

«K3D est un guichet unique pour l'impression 3D sur métal. Si nécessaire, nous nous occupons également de la conception de l'article à imprimer, et nous travaillons avec nos clients pour savoir exactement ce dont ils ont besoin, afin de pouvoir apporter une réponse personnalisée. »

« Nous possédons trois imprimantes Additive Industries MetalFAB1 – deux à Terborg et une à Eindhoven – et nous nous occupons de la finition des pièces imprimées, si nécessaire. Les post-traitements simples, comme le tonnelage, l’affûtage et le sablage, sont exécutés en interne, tandis que nous faisons appel à des fournisseurs de notre écosystème pour des traitements plus complexes, comme le tournage et le fraisage. »

Une expertise unique grâce à une recherche continue

K3D s'est forgé une réputation honorable et est désormais reconnue comme l'une des meilleures entreprises d'impression 3D métal d'Europe occidentale. “Nous sommes très heureux de cette réputation, bien sûr. De notre point de vue, elle est due en partie à notre assurance qualité globale - nos machines MetalFAB1 d'Additive Industries jouant un rôle important - et en partie à notre expérience. ”

« Dans le cadre de ce processus, nous avons en fait déjà exécuté un certain nombre de commandes pour lesquelles nous avons dû effectuer des recherches supplémentaires, et c'est ainsi que nous avons acquis une expertise supplémentaire que nous pourrons utiliser pour les commandes futures. »

Robots excédentaires disponibles

La clientèle de K3D s'étend à de nombreux secteurs : l'automobile, la construction, l'énergie, la haute technologie, l'art, l'aérospatiale, l'offshore et la robotique, ainsi que l'outillage et les pièces pour l'ingénierie mécanique traditionnelle. "Nous avons maintenant imprimé plus de 150 000 articles, pour une grande variété d'applications : des pièces pour les robots des chaînes de production alimentaire aux composants pour l'industrie aéronautique et aux solutions pour les applications offshore, etc."

« Souvent, les clients viennent nous voir avec une conception. Nous leur donnons alors un feedback, conduisant souvent à de meilleurs résultats. Il arrive aussi que le client vienne avec une pièce physique, que nous scannons et exécutons en ingénierie inverse. »

Et cela conduit parfois à des résultats remarquables. Par exemple, K3D a imprimé une pièce pour l'extrémité d'un bras robotique qui était jusqu'à 90 % plus légère que l'original. Grâce à ce gain de poids considérable, le robot peut fonctionner plus rapidement, ce qui permet à la chaîne de production de ne compter que six robots, contre huit auparavant. Inutile de dire que cela représente une économie de coûts considérable. La pièce peut également être nettoyée plus rapidement, ce qui réduit les temps d'arrêt.

Air Liquide apporte une forte valeur ajoutée

« À Eindhoven, nous sommes établis sur un grand site (Brainport Industries Campus, ndlr), avec de nombreuses autres entreprises de l’industrie manufacturière haute technologie. Notre réservoir de gaz d'argon a donc dû être positionné à une certaine distance et une canalisation de pas moins de 120 mètres a été nécessaire pour acheminer le gaz jusqu'à notre machine. »

« Toute l'installation a été construite en étroite collaboration avec Air Liquide. L'une des raisons pour lesquelles nous nous sommes associés à Air Liquide est qu'il s'agit d'un partenaire privilégié d'Additive Industries. Nous savions donc avec certitude que leurs gaz conviendraient parfaitement à nos imprimantes MetalFAB1. »

« En même temps, Air Liquide s'est révélé être un partenaire solide avec une grande sécurité d'approvisionnement et avec une large gamme de services supplémentaires. Par exemple, Air Liquide a maintenant également installé un système de télémétrie sur notre réservoir d'argon afin que nous puissions nous connecter via le portail MyGas et avoir un accès constant et sur-demande sur notre niveau de consommation. »

Imprimer plus avec moins de matériau

« Il est clair pour nous que l’impression métal est promise à un bel avenir », explique Luuk Wissink. « Le délai de livraison pour une pièce à imprimer ne dépasse pas dix jours ouvrables, ce qui est largement inférieur aux délais de livraison des pièces fabriquées de manière traditionnelle. À cet effet, il s’agit aussi d’une avancée majeure en termes d’utilisation des matériaux. Nous utilisons la quantité de poudre de métal précisément nécessaire pour confectionner la pièce. Nous éliminons ainsi tout gaspillage. »

En tout cas, K3D est fin prête. Depuis peu, l’entreprise a mis en service deux nouvelles imprimantes de rechargement par dépôt laser, qui permettent d’imprimer des pièces jusqu’à 3 x 3 x 3 mètres. Il s’agit d’une imprimante de bureau Meltio M 450 et d’une tête de robot Meltio Engine. La tête Meltio Engine fond le fil de métal en métal liquide afin de souder le produit final couche sur couche. Grâce à cette technique, divers types d’acier (acier inoxydable 316L et 308L, acier doux, ER70S, ainsi que titane et nickel) peuvent être fabriqués dans de grands formats avec une structure de surface fine.

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