L’impression 3D métal dans l’industrie alimentaire

Le groupe suisse Bühler est spécialisé dans l’industrie mécanique, notamment dans la fabrication de machines pour l’industrie agroalimentaire. En 2018, il se rapproche de Haas-Meincke, un fabricant de machines danois qui produit des gâteaux et biscuits en tout genre. Certaines de ses machines sont équipées de buses imprimées en 3D métal, offrant davantage de liberté en termes de design, de complexité et de flexibilité. Les buses sont réalisées avec des métaux compatibles avec un contact alimentaire par le Danish Technological Institute qui est équipé de 4 imprimantes 3D métal. Aujourd’hui, la branche danoise est allée plus loin dans ses projets et utilise la fabrication additive métallique dans la production de pièces finies.

Quand on passe à l’impression 3D dans le secteur alimentaire, on a plus tendance à imaginer ces petites machines FDM de bureau, capables d’extruder de la pâte ou du chocolat pour concevoir un plat original. La plupart sont d’ailleurs très sceptiques à l’idée de manger de la nourriture imprimée en 3D. C’est pour cette raison qu’on vous propose de s’éloigner de ce concept et de se pencher sur l’industrie alimentaire, notamment sur les “coulisses” de la production de biscuits.

Le choix de la fabrication additive métal

Les machines de Bühler qui fabriquent aujourd’hui des biscuits sont équipées de buses d’où est extrudée la pâte, exactement comme la buse d’une imprimante 3D FDM d’où sort le filament plastique. Ces buses ont des formes spécifiques en fonction des gâteaux imaginés. Pour les fabriquer, Bühler passait par une fabrication en plusieurs parties, assemblées assemblées via une étape de soudage par la suite ; les formes étaient trop complexes pour être obtenues via un procédé de fraisage. Or, la phase d’assemblage ajoute des contraintes supplémentaires : en soudant, on obtient des joints dans lesquels des bactéries peuvent s’accumuler. Une sacrée limite dans le secteur alimentaire.

En 2017, le groupe découvre l’impression 3D plastique et contourne plusieurs des contraintes qu’il connaissait auparavant. Rapidement, Bühler évolue vers la fabrication additive métallique de par les matériaux proposés, la répétabilité et la vitesse offertes, ainsi que la complexité du design. Aujourd’hui les buses de ses machines sont imprimés en 3D avec du titane Ti6A et de l’acier inoxydable 316L, deux métaux compatibles avec un contact alimentaire. C’était d’ailleurs une nécessité pour le groupe danois. Kennie Larsen, responsable de l’alimentation et du formage des biscuits chez Bühler Meincke, ajoute : « Grâce à la liberté de conception offerte par l’impression 3D, nous avons pu résoudre certains des problèmes posés par la conception organique et hygiénique, car nous pouvons désormais nous débarrasser des joints et des angles de la fabrication traditionnelle. La production effective des buses était auparavant une affaire complexe ; ce n’est plus le cas avec l’impression 3D. »

Les futurs projets de Bühler Meincke

L’entreprise ne s’est pas arrêtée aux buses de machines à biscuits ; elle a optimisé d’autres pièces comme un rouleau de découpe. Kennie Larsen explique : « Ce rouleau était auparavant un tube sur lequel on venait souder des godets pour découper la pâte. Quand on soude, on a beaucoup de chaleur qui se dégage et donc des pièces qui se déforment. En passant par la fabrication additive, on est capable de surmonter ces problèmes.« 

Une chose est sûre, la fabrication additive métal permet au groupe de réduire ses délais de production tout en bénéficiant d’une grande liberté de design. Il peut désormais tester un prototype rapidement, le valider, et imprimer la même pièce pour la production finale. Bühler Meincke précise toutefois que la technologie a ses limites notamment en termes de volume : l’entreprise aimerait pouvoir concevoir de plus larges pièces. Vous pouvez retrouver plus d’informations ICI. 

*Crédits photo de couverture : Danish Technological Institute

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