En utilisant les imprimantes SLA Formlabs, Paralenz a réussi à fluidifier son processus de production de caméras sous-marine. Notamment en réalisant une étape de prototypage 3D permettant de nombreuses itérations pour arriver à un résultat optimal. Ces prototypes 3D de caméras de plongée ont également facilité la communication avec les fabricants en leur proposant un produit final physique.
Du prototypage 3D à la production finale de caméras sous-marine Paralenz
Fondée en 2000, l’entreprise Paralenz était spécialisée dans la publicité, les effets spéciaux ou encore les films en stop-motion. Au fur et à mesure, la société a progressé vers l’ingénierie en intégrant la numérisation 3D, l’usinage CNC ou encore l’impression 3D à son processus de production. Paralenz compte désormais principalement des ingénieurs de conception et des ingénieurs en charge du développement de produit.
Michael Trøst et son équipe font partie du développement de produits et de conseil depuis 15 ans chez Paralenz. Un de leurs collègues, Martin, un plongeur passionné, a remarqué un manque sur le marché des caméras d’action polyvalentes et des caméras de plongée haut de gamme. En effet, les grandes marques de fabricants de caméras d’action polyvalentes comme GoPro ne sont pas conçues pour la plongée en termes de prix et de fonctionnalités.
Ce constat a conduit les équipes de Paralenz à effectuer des recherches et du développement pendant des mois afin de trouver une solution qui permettrait d’allier un coût abordable et une capacité de résistance à plus de 150 mètres sous la mer.
Processus de développement des caméras sous-marine
Les ingénieurs de Paralenz ont tout d’abord commencé à parler à plusieurs plongeurs afin d’établir la liste des fonctionnalités « incontournables » du produit. Ils ont ensuite réalisé 3 à 4 modèles de bases différents avant d’en valider un seul qui a subi de nombreux tests. Quatre tailles de modèles différents ont ensuite été imprimés sur l’imprimante SLA Form 2 de Formlabs pour évaluer leur volume, leur poids ou encore leur comportement. Les plongeurs ont ensuite dû sélectionner parmi ces modèles celui qu’ils préféraient. Au total, Paralenz a imprimé sept à huit modèles différents afin de déterminer le prototype 3D le plus adapté à une utilisation en profondeur. Ces prototypes ont permis à Paralenz de se tourner vers un financement participatif qui a récolté 468 470 $ auprès de 1 153 contributeurs.
Avec un prototype aussi compact, la liberté de conception des ingénieurs et concepteurs était limitée. Ils ont donc dû passer beaucoup de temps à trouver la meilleure manière d’optimiser la conception tout en intégrant les fonctionnalités requises. Au fur et à mesure du développement des composants internes, beaucoup d’éléments ont été amenés à changer. Par exemple : la batterie est plus petite que celle imaginée initialement car le capteur, l’objectif et d’autres pièces ont dû être changés. Tous les changements apportés au produit ont été imprimés en 3D, itérant au total environ 20 à 25 boîtiers de caméra sur l’imprimante Form 2.
Pour réaliser les prototypes 3D de caméras sous-marine Paralenz, les ingénieurs ont nettoyé, poncé puis peint les pièces imprimées sur la Form 2 de Formlabs. La lentille a ensuite été moulée grâce à une impression au préalable d’un master en 3D et d’un moule en silicone pour couler la pièce. Pour l’impression des logos, l’entreprise a utilisé une imprimante à jet d’encre capable de s’adapter à de hautes pièces. L’imprimante SLA (stéréolithographie) de Formlabs a fait gagner plusieurs heures de main-d’œuvre car elle a permis de réaliser rapidement des pièces proches du rendu final espéré. En comparaison, les prototypes 3D de caméras imprimés sur des imprimantes FDM prenaient 3 fois plus de temps pour obtenir un haut degré de finition et un nombre égal de pièces.
Comment l'étape de prototypage 3D facilite la communication et la production finale ?
Une fois le prototypage 3D des caméras sous-marine terminé, les ingénieurs se sont adressés à différentes entreprises en Chine pour entamer le processus de production. Les prototypes 3D de caméras sous-marine ont permis de présenter un projet concret aux fabricants avec une présentation physique réelle. Auparavant, Paralenz utilisait de simples modèles 3D qui pouvaient engendrer des erreurs inattendues en Chine en raison d’un manque de communication, en particulier lorsqu’il était question de détails techniques et approfondis. La moindre petite erreur pouvait retarder le processus de développement de plusieurs jours et les erreurs plus importantes de plusieurs semaines.
La création des produits finaux de caméras Paralenz passe par 17 fournisseurs fabriquant des pièces sur-mesure, il était donc primordial que tous soient sur la même longueur d’onde. L’utilisation de pièces 3D physiques a permis de comprendre plus facilement le produit et son fonctionnement. Paralenz envisage aujourd’hui d’acheter une autre imprimante SLA Formlabs pour l’implanter en Chine et ainsi gagner du temps sur les prochains produits en développement. Les fichiers 3D seraient envoyés à l’un de leur collègue implanté en Chine, puis imprimés en seulement quelques heures et apportés aux fabricants en mains propres. Cela permettrait d’accélérer le processus qui, actuellement, prend 2 à 5 jours d’expédition vers la Chine et ajoute des coûts d’expédition variables.
Utiliser l'impression 3D dans le processus de développement
L’impression 3D SLA a joué un rôle majeur dans la fabrication de caméra sous-marine Paralenz. La Form 2 de Formlabs est la première imprimante 3D sur laquelle l’équipe d’ingénieurs a pu réellement compter. Jusqu’à présent, l’entreprise a comptabilisé un travail échoué sur plus de 200. L’imprimante SLA de Formlabs fonctionne quotidiennement et en continu et demande peu d’entretien. Les autres machines de Paralenz demandaient plus d’entretien et de nettoyage avec une maintenance nécessitant beaucoup de temps de d’implication. La Form 2 offre une utilisation simple, intuitive et rapide, permettant d’optimiser le temps de production et ainsi de réduire les délais de prototypage 3D.
Les avantages de l'imprimante SLA Formlabs pour la production de prototypes 3D
En utilisant la Form 2, Paralenz a pu économiser beaucoup de temps en comparaison avec les méthodes de fabrication traditionnelles. La société avait pour habitude d’effectuer de nombreuses tâches à la main ou par fraisage CNC, qui nécessitaient des compétences et qualifications supplémentaires. La Form 2 a permis de faciliter le processus de prototypage en imprimant en interne sans nécessiter de compétences supplémentaires.
La Form 2 a permis aux équipes de Paralenz de prendre confiance et de concrétiser leur projet de caméras sous-marine. En effet, la technologie SLA limite l’impression de pièces mal ajustées, ce qui s’est souvent produit avec d’autres imprimantes. Pour une fabrication précise et de haute qualité, il est crucial que l’outil de prototypage puisse reproduire parfaitement le design et les fonctionnalités du produit final. Le fait d’avoir pu tester toutes les pièces pour leurs formes et leurs ajustements a mis en confiance les ingénieurs de Paralenz pour passer à l’étape de fabrication.
Les prototypes 3D de caméras sous-marine ont même été utilisés pour réaliser des tests dans des réservoirs sous pression et des tests réels en plongée en mer. Si le prototype était capable de survivre en profondeur, cela signifiait que le produit final n’aurait aucun problème à ce niveau. Les modèles 3D ont été testés à 150 m/ 492 pieds sans aucun problème. Le produit final en aluminium usiné a également subi les mêmes tests et a été testé à près de 400 m/1312 pieds.
Productivité et retour sur investissement
En plus de la réduction des délais de production, la Form 2 a permis à Paralenz d’économiser beaucoup d’argent. La société avait pour habitude d’allouer un gros budget aux pièces SLA. Pour ce projet de caméra sous-marine, Paralenz aurait dépensé environ 15 000 $ pour le prototypage de pièces SLA. L’achat d’une imprimante Form 2 de Formlabs et de résines 3D a représenté moins du tiers de ce budget, remboursant intégralement l’investissement initial.
https://makershop.fr/blog/prototypage-3d-cameras-sous-marine-paralenz-imprimantes-3d-formlabs