New Castle, Delaware (Etats-Unis) --- DSM Somos, leader mondial dans la
technologie des matériaux innovants destinés à l’industrie du prototypage
rapide, annonce que la résine DSM Somos 8120 a été sélectionnée par
l’entreprise Medtronic Xomed (Jacksonville, Floride–Etats-Unis) en partenariat
avec l’initiative éducative innovante, « Integrated Product and Process Design
» (IPPD – Conception intégrée de produits et de processus) de l’Université de
Floride à Gainesville, pour un projet expérimental visant à améliorer son
stimulateur/localisateur nerveux jetable. Ce projet d’une durée de huit mois
se fixe des objectifs élevés, parmi lesquels une réduction des coûts de 50% et
un niveau de qualité 6-Sigma.
Pour réaliser la réduction des coûts et l’amélioration de la qualité, l’équipe
IPPD a redessiné le corps du produit pour y inclure une charnière d’assemblage
et un système de fermeture par pression « snap fit ». Ces deux éléments clés
du concept ont été évalués à l’aide de la résine DSM Somos 8120, un polymère
liquide haute vitesse pour les équipements stéréolithographiques qui produit
des pièces flexibles, précises et ayant une résistance aux chocs élevée.
Lors de la présentation du projet final, l’équipe IPPD s’est servie de
prototypes rapides réalisés en Somos 8120 pour démontrer les aspects
pratiques et la fonctionnalité du concept. Suite à cette démonstration,
Medtronic Xomed croit que les modifications du concept proposées par IPPD
peuvent améliorer la rentabilité de leur stimulateurs nerveux et consolider à
long terme leur position de leader sur le marché.
Medtronic Xomed est un leader mondial dans le domaine des appareils
d’oto-rhino-laryngologie (ORL), et un des premiers fournisseurs de moniteurs
et stimulateurs nerveux. Pendant le déroulement d’une procédure chirurgicale,
se fier à la reconnaissance visuelle de structures nerveuses peut s’avérer
difficile, et d’éventuelles erreurs peuvent entraîner des séquelles
irréparables. Les stimulateurs et moniteurs nerveux permettent aux chirurgiens
de localiser les nerfs en induisant de petits courants électriques qui les
excitent et indiquent leur position.
En septembre 2002, l’équipe IPPD a lancé le projet de reconception. Mike
Maszy, ingénieur des méthodes chez Medtronic Xomed, était le coordinateur du
projet. Pour commencer le travail, Maszy et son équipe ont fixé les objectifs
généraux de réduction de coûts, démarche DFM (Design for Manufacturability –
conception de produits en vue d’une productibilité optimisée), amélioration de
la qualité et de l’esthétique. Ils ont également demandé que le concept soit
adapté aux processus de production en continu. L’équipe IPPD a relevé le défi
et a davantage précisé les objectifs en visant une réduction de 50% des coûts
de production, un niveau de qualité 6-sigma, et l’amélioration de l’ergonomie
et de l’attractivité du produit. Medtronic Xomed, qui se lançaient dans
l’aventure de la productibilité optimisée et de la qualité 6-sigma, a soutenu
ces objectifs.
L’équipe IPPD s’est penché très tôt sur le processus d’assemblage du
stimulateur nerveux. Selon elle, des réductions de coûts importantes
pourraient être réalisées en simplifiant le processus de fabrication et en
réduisant la quantité de reprises. Le processus d’assemblage original
comportait sept étapes. Le corps cylindrique moulé était chargé sur une
machine et alvéolé pour permettre le placement des composants. Les composants
internes étaient introduits dans le corps par le haut du tube et scellés par
rouleau. Le nouveau corps dessiné par IPPD a été conçu en coquille – le corps
cylindrique est fendu sur toute sa longueur – avec une charnière d’assemblage
et un système de fermeture par pression « snap fit ». Ce nouveau corps
monobloc accroît la visibilité et la maîtrise afin de simplifier
l’installation des composants internes. Conçu en vue d’une productibilité
optimisée, le nouveau corps réduit le nombre d’opérations d’assemblage de près
de 75% et élimine le travail secondaire. Cela se traduit par des économies au
niveau du temps d’assemblage, de la main d’œuvre et des reprises.
Mike Maszy est impressionné par le concept et les idées innovantes de IPPD.
“L’équipe a réalisé un excellent travail sur ce nouveau concept de corps,”
affirme Maszy. “Je suis également impressionné par leur mise en oeuvre de la
démarche DFM. Nous sommes confiants que grâce à ce travail, nous réaliserons,
et même dépasserons, la réduction de 50% des coûts que nous visons. »
Tôt dans le processus de conception, deux prototypes rapides du corps ont été
construits sur un système SL Viper si2. Bien qu’adéquats pour une analyse de
forme et d’ajustement, ces prototypes ne pouvaient servir ni pour les essais
de la charnière d’assemblage ni pour ceux du système de fermeture. Le matériau
SL rigide utilisé n’offrait pas les propriétés de flexion requises. Pour
remédier à cette limitation, de petits segments du concept primitif ont été
usinés en ABS pour permettre les tests fonctionnels du système de fermeture
par pression.
A fur et à mesure que le projet avançait vers la date de livraison, l’équipe
IPPD avait besoin d’une analyse fonctionnelle du concept final ainsi que d’un
prototype fonctionnel pour en faire la démonstration. Mais pour tester le
concept, une évaluation fonctionnelle de la charnière d’assemblage était
primordiale. Ne disposant d’aucune solution viable, IPPD a fait des recherches
sur le marché et a trouvé la résine DSM Somos 8120, un matériau SL qui réunit
la flexibilité, la durabilité et la précision. L’équipe était confiante que
Somos 8120, avec son application réussie aux composants flexibles tels que
les charnières et les assemblages par clips, représentait la solution idéale.
Selon Michelle Wyatt, Account Manager chez DSM Somos:
« La résine Somos 8120 était idéale pour ce projet, car ce matériau est
particulièrement utile pour les applications fonctionnelles, tels que les
produits médicaux, où la flexibilité et la résistance aux chocs sont
essentiels. »
Lorsqu’elle a reçu les prototypes du corps réalisés en Somos 8120, l’équipe
IPPD a tout de suite remarqué la différence par rapport aux prototypes
antérieurs. La couleur et la finition de surface étaient supérieures, mais
l’aspect le plus important était l’amélioration marquée de la flexibilité.
David Rumsey, membre de l’équipe IPPD, affirme: “Les prototypes en Somos 8120
étaient formidables. Ils étaient nettement plus flexibles que les prototypes
antérieurs, et la finition et la couleur étaient bien meilleures. » L’équipe
disposait désormais d’un outil permettant l’évaluation fonctionnelle de la
charnière et du système de fermeture.
Au cours des tests, le système de fermeture a fonctionné correctement, mais la
charnière d’assemblage a échoué. Bien que déçue par ce résultat, l’équipe IPPD
a appris, comme le font tous les ingénieurs, que l’intérêt d’un prototype est
qu’il permet de détecter d’éventuels problèmes. Grâce aux prototypes en Somos
8120, l’équipe IPPD a pu voir qu’il fallait redessiner la charnière
d’assemblage.
Alors que le projet tirait à sa fin, l’équipe IPPD a présenté le projet de
concept final à Medtronic Xomed. Se servant des prototypes en Somos 8120 pour
expliquer les concepts du projet et de sa fabrication, l’équipe IPPD a
démontré les avantages de son plan DFM et des éléments innovants du produit.
Suite à cette présentation, Mike Maszy a déclaré, “Je suis très impressionné
par ce concept et j’ai hâte de lancer le processus de commercialisation. Ce
concept nous incitera à développer la démarche DFM à travers l’entreprise.“
Qu’est-ce que la stéréolithographie ?
La stéréolithographie est un processus de prototypage rapide à adjonction de
couches basé sur l’utilisation de résines liquides photopolymériques qui se
solidifient lors de l’exposition à des rayons UV. Un logiciel transfère le
modèle CAD en trois dimensions du concepteur sur un fichier numérique à
l’usage des machines de stéréolithographie (format STL), décomposant
l’information en de minces coupes transversales ou couches. Ensuite, un rayon
laser trace chaque couche sur la surface d’une cuve de résine
photopolymérique, construisant la pièce en couches répétées jusqu’à ce qu’une
réplique solide du modèle CAD d’origine soit réalisée.
Les résines DSM Somos ProtoFunctional pour stéréolithographie
DSM Somos commercialise une gamme complète de résines qui répond aux besoins
du développement de nouveaux produits et de la conception industrielle. La
technologie ACT-SL™ des matériaux ProtoComposites™, qui comprend à l’heure
actuelle les nouveaux matériaux chargés ProtoTool™ et SolidCast™, figure parmi
les plus récentes avancées. Les matériaux ProtoFunctional non-chargés
traditionnels répondent à un large éventail d’exigences mécaniques et
comprennent WaterShed™ 11100, pour une clarté optique et une résistance à
l’humidité supérieure ; ProtoTherm™ 12100, pour une résistance à la chaleur
supérieure ; Raven™ 7600, qui crée des prototypes rigides de couleur foncée ;
la série WaterClear™ 10100, les premières résines transparentes robustes et
durables de l’industrie ; et la série Somos 9100, qui permet d’obtenir des
caractéristiques techniques proches du polypropylène, avec une mémoire
mécanique supérieure.
Chaque famille de résines photopolymères époxy de Somos comprend des
matériaux spécialement formulés et optimisés pour la variété d’équipements de
stéréolithographie disponibles sur le marché : les résines Somos XX ’00’ sont
destinées aux équipements avec laser à argon ionisé ; les résines Somos XX
‘10’ aux équipements avec laser He-Cd; les résines Somos XX ‘20’ aux
équipements avec laser solide.
DSM Somos propose également des matériaux pour le frittage laser sélectif et
est le premier producteur de polymère élastomérique en poudre (Somos 201) qui
peut être fritté afin de produire des pièces très souples possédant des
caractéristiques proches du caoutchouc.
Des fiches techniques pour la gamme complète des résines de technologie DSM
Somos sont disponibles sur le site web de la société <www.dsmsomos.com> sous
la rubrique “ Downloads ”.
La société DSM Somos (Delaware–Etats-Unis), spécialisée dans les matériaux
innovants destinés au prototypage rapide, fait partie du Groupe DSM Desotech,
leader mondial dans la production de matériaux photosensibles. DSM est un
groupement d'entreprises ayant des intérêts mondiaux dans les secteurs
d'activités liés aux sciences de la vie et aux matériaux et produits chimiques
de haute performance. DSM a réalisé un chiffre d'affaires de 8,1 milliards
d'Euros en 2000 et emploie environ 22 000 personnes au total réparties sur
plus de 200 sites à travers le monde.
Siège social de DSM Somos:
DSM Somos
2 Penn’s
Way
New Castle, Delaware 19720
Etats-Unis
Tél. +1.302.326.8100
Pour toute information complémentaire concernant DSM Somos:
External Affairs Europe <
Europe@dsmsomos.info>
Fax: +39.06.987.1694
www.dsmsomos.com
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