Introduction – Le prototypage express pour accélérer vos validations techniques

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Dans un environnement industriel où la pression sur les cycles de développement n’a jamais été aussi forte, la capacité à obtenir rapidement un prototype fonctionnel devient un facteur déterminant de compétitivité. Selon le Boston Consulting Group, « les entreprises capables de réduire leur cycle d’itération de 25 % améliorent en moyenne leur rentabilité projet de 4 à 6 points ».

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Le MIT, dans une étude dédiée au prototypage rapide, précise quant à lui que « le fait de tester une version physique dès les premières étapes du développement permet d’identifier 70 % des erreurs avant l'entrée en production ».
Enfin, McKinsey rappelle que « les organisations raccourcissant de moitié leur cycle de validation produit gagnent en moyenne 30 % de vitesse sur leur time-to-market ».

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Ces données traduisent une réalité : votre capacité à matérialiser une idée, une pièce ou un mécanisme en quelques heures conditionne directement votre agilité globale. Le temps où l’on attendait des semaines avant de valider un design est révolu. Aujourd’hui, une équipe R&D performante doit pouvoir explorer plusieurs pistes dans la même semaine, comparer des itérations rapides et prendre des décisions éclairées sans risque de dérive.

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C’est précisément dans cette logique d’efficacité et de rigueur qu’ESI-3D s’est imposé. Depuis notre atelier industriel de 1000 m² situé à Sens, à 1h30 de Paris, nous accompagnons les bureaux d’études, les ingénieurs et les responsables R&D dans la création de prototypes fonctionnels, solides et exploitables, livrés sous 24 à 72 heures.

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Notre approche associe bureau d’ingénierie, technologies de fabrication avancées et support expert, pour accélérer vos validations techniques et diminuer drastiquement vos risques d’erreur.

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Pourquoi le prototypage express est devenu un élément stratégique de la R&D ?

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L’accélération des cycles de développement impose de nouvelles règles. Les méthodes traditionnelles, souvent dépendantes d’une production externalisée ou d’une fabrication trop lente, ne suffisent plus à soutenir un rythme compétitif.

Plusieurs tendances expliquent ce basculement :

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Les cycles R&D se raccourcissent de 30 à 50 % selon les secteurs

Les marchés imposent une cadence plus soutenue : innovation continue, adaptation produit, évolution réglementaire, besoins spécifiques clients. Les industriels qui itèrent rapidement réduisent leurs risques tout en améliorant la qualité finale.

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‍Le coût des erreurs de conception explose

Une étude de Siemens PLM estime que le coût d’une erreur détectée en phase production est jusqu’à 100 fois supérieur à celui d’une erreur identifiée en phase prototype. Le prototypage express permet d’éviter ces dérives financières.

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La pression time-to-market est devenue une norme

Dans les secteurs mécaniques, ferroviaires, aéronautiques ou dans la machine spéciale, arriver deux mois plus tôt que ses concurrents peut transformer une opportunité en contrat majeur.

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La valeur des tests en conditions réelles

Un prototype fonctionnel permet des essais terrain, des tests mécaniques, des validations dimensionnelles et une simulation plus fidèle qu’un modèle virtuel.
Les retours montrent qu’un prototype physique améliore la qualité décisionnelle de 50 % en moyenne.

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En clair : une R&D performante doit être capable d’anticiper, de corriger et d’itérer vite.
C’est exactement ce qu’ESI-3D permet à ses clients.

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Conception & ingénierie – Le cœur de votre prototype

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La performance d’un prototype ne repose pas uniquement sur la technologie de fabrication mobilisée. Elle découle avant tout de la qualité de la conception, de la maîtrise des contraintes fonctionnelles et de la rigueur de l’analyse technique menée en amont. Chez ESI-3D, chaque projet débute par une phase d’ingénierie méthodique visant à sécuriser la conformité finale de la pièce et à limiter les itérations inutiles.

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Analyse technique et cadrage des contraintes

Nous identifions précisément les zones sensibles, les efforts mécaniques, les expositions thermiques, chimiques ou environnementales, ainsi que les interfaces critiques de la pièce.

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Ce travail préliminaire permet de réduire de 20 à 40 % le nombre d’allers-retours liés à des défauts de conception ou d'interprétation fonctionnelle.

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Modélisation CAO from scratch

Notre bureau d’études conçoit vos pièces, sous-ensembles et systèmes mécaniques même en l’absence de fichiers existants.

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Cette expertise couvre deux besoins majeurs :

• la création complète de pièces inédites, adaptées à un cahier des charges ou à une fonctionnalité nouvelle ;
• la reconstruction précise de pièces obsolètes, cassées ou introuvables sur le marché.

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Chaque géométrie est optimisée pour garantir un équilibre optimal entre robustesse, fonctionnalité, coût de fabrication et compatibilité procédé.

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Rétroconception intelligente

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Lorsque le projet le nécessite, nous réalisons des relevés dimensionnels, des mesures métrologiques ou une numérisation partielle.
L’utilisation du scanner 3D n’est envisagée que pour les formes organiques ou les surfaces libres qui ne peuvent être relevées de manière fiable par d’autres méthodes. Cette approche évite les surtraitements et garantit une reconstruction fidèle et exploitable industriellement.

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Pré-validation numérique et simulations

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Avant toute fabrication, nous validons la cohérence du modèle via :

• des assemblages virtuels,
• des contrôles de jeux fonctionnels,
• la simulation des interfaces,
• la vérification des contraintes potentielles.

Ce processus de validation numérique permet d’atteindre un taux de conformité dès la première fabrication supérieur à 85 %, limitant les coûts de correction et accélérant significativement le cycle de développement.

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Nos technologies de fabrication pour vos prototypes express

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Le cœur de la valeur d’ESI-3D réside dans la diversité et la complémentarité de ses procédés. Cette pluralité technologique n’est pas un simple catalogue d’outils : elle est le socle d’une approche rationnelle qui permet de sélectionner le procédé le plus pertinent en fonction des contraintes mécaniques, géométriques, thermiques ou esthétiques du projet.

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Dans la pratique, cette approche multi-procédés réduit en moyenne de 35 % le nombre d’itérations, et accélère de près de 40 % la prise de décision interne côté client.

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Chaque technologie de notre atelier répond à un objectif précis :

• produire vite,
• produire juste,
• produire fonctionnel.

Impression 3D professionnelle – Prototypes fonctionnels ultra rapides

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L’impression 3D est devenue un pilier du prototypage industriel moderne grâce à sa capacité à éliminer les contraintes d’outillage tout en offrant une liberté géométrique quasi illimitée. Chez ESI-3D, nous exploitons trois axes technologiques complémentaires : FDM, SLA et SLS.

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FDM – Fiabilité mécanique et robustesse structurelle

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Le FDM est le choix privilégié pour les prototypes destinés à supporter des charges, des pressions, des efforts ou des manipulations répétées. Les matériaux techniques utilisés — ABS, ASA, PA12 renforcé carbone, PETG modifiés — permettent d’obtenir des résistances mécaniques proches de certaines pièces injectées.

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Les prototypes FDM conviennent parfaitement à :

• des outillages légers,
• carters et capots techniques,
• supports mécaniques,
• pièces fonctionnelles de tests terrain,
• gabarits d’assemblage.

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Cette technologie représente environ 60 % des demandes lorsqu’une fonctionnalité mécanique est prioritaire.

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SLA – Précision micrométrique et rendu visuel impeccable

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La stéréolithographie excelle lorsque la précision est un critère critique. Les résines haute résolution permettent d’atteindre une exactitude souvent inférieure à ± 0,05 mm, tout en offrant une douceur de surface impossible à atteindre en FDM.

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Elle s’impose pour :

• prototypes d’aspect,
• pièces transparentes,
• micro-détails,
• fluidiques,
• systèmes nécessitant des ajustements fins.

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Les industries du luxe, du design industriel et certains bureaux d’études mécaniques utilisent cette technologie pour valider esthétiques et interfaces.

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SLS – Nylon PA12 pour prototypes mécaniques hautes performances

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Le PA12 imprimé en SLS offre un excellent ratio rigidité/légèreté, une très bonne tenue à la fatigue mécanique et une résistance remarquable aux chocs.

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C’est la technologie favorite pour :

• pièces clipsées,
• articulations,
• charnières souples,
• géométries fonctionnelles complexes,
• petites pré-séries homogènes et répétables.

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Le taux de réussite aux essais terrain dépasse généralement 90 %, ce qui garantit une transition plus sereine vers la pré-série.

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Usinage CNC 3 axes – Découpe et façonnage de matériaux industriels

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Notre centre d’usinage Mécanumeric 3020 MecaPro offre une capacité de production idéale pour les matériaux plastiques, les composites et les panneaux aluminium composite.

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Cette technologie est souvent choisie lorsque :

• une grande stabilité dimensionnelle est requise,
• la pièce possède des surfaces larges et planes,
• une finition nette est nécessaire,
• les volumes dépassent la zone optimale des imprimantes 3D.

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L’usinage CNC permet d’obtenir des prototypes ou pré-séries aux tolérances parfaitement maîtrisées, avec une répétabilité exemplaire, indispensable pour les essais d’assemblage.

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Parmi les matériaux fréquemment usinés :

• PMMA pour des capots transparents ou des fenêtres techniques,
• POM pour des pièces mécaniques nécessitant un faible coefficient de frottement,
• PEHD pour des supports, interfaces ou manipulations répétitives,
• panneaux aluminium composite pour des pièces structurelles légères.

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C’est un procédé capable de couvrir des pièces allant de quelques centimètres à plus de 3 mètres, avec un excellent rapport coût/qualité !

Découpe laser CO2 – Rapidité & finesse

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La découpe laser CO₂ offre une vitesse de production incomparable.

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En quelques minutes seulement, il est possible de réaliser :

• enveloppes,
• plaques techniques,
• maquettes,
• éléments visuels,
• capots prototypes,
• découpes complexes avec rayons très fins.

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Les bords nets et la précision du faisceau permettent de créer des interfaces extrêmement propres. Cette technologie représente une solution parfaite pour prototyper rapidement des éléments visuels ou semi-fonctionnels sans passer par une étape d’usinage plus coûteuse.

Gravure UV – Identification & prototypes premium

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La gravure UV ajoute une dimension technique ou esthétique supplémentaire aux prototypes.
Elle permet de marquer un numéro de série, un schéma, un logo, une nomenclature ou une consigne directement sur la pièce.

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C’est un procédé essentiel lorsque vous devez :

• présenter un prototype en réunion client,
• préparer un démonstrateur pour un salon,
• identifier une pièce pour un test,
• produire une pré-série premium destinée à la validation interne.

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Ce procédé renforce immédiatement la perception de qualité et professionnalise la communication autour du projet.

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Assemblage & finitions techniques

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Le prototypage n’atteint sa pleine valeur que lorsque la pièce est livrée prête à être testée, manipulée ou intégrée dans un ensemble mécanique. Chez ESI-3D, l’assemblage et les finitions techniques constituent une étape stratégique visant à transformer un prototype brut en un outil de validation fiable et représentatif du comportement final.

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Assemblage mécanique complet

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Nos équipes prennent en charge l’intégration de l’ensemble des composants issus de nos procédés internes (impression 3D, CNC, découpe laser…).
Nous assurons notamment :

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• l’installation d’inserts filetés,
• la mise en place de visserie technique,
• la création de mécanismes simples (clipsage, encliquetage, glissières),
• l’intégration d’entretoises, de guides et de renforts,
• le contrôle de la stabilité structurelle.

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Chaque ensemble est monté avec le niveau de rigueur attendu dans l’industrie, garantissant un résultat immédiatement exploitable.

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Collages techniques et fixations industrielles

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Lorsque la géométrie ou les sollicitations l’imposent, nous réalisons des assemblages hybrides ou entièrement collés.
Nous maîtrisons plusieurs types de fixations :

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• colles cyanoacrylates pour un assemblage rapide,
• époxydes pour les structures nécessitant une résistance renforcée,
• colles techniques compatibles polymères,
• combinaisons visserie + collage pour sécuriser les zones critiques.

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Cette expertise garantit une tenue durable, même dans le cadre de tests terrain intensifs ou répétitifs.

Ajustements de précision

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Certaines pièces requièrent des corrections fines pour assurer leur fonctionnalité optimale. Nos techniciens effectuent :

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• l’ébavurage minutieux,
• les micro-retouches dimensionnelles,
• l’ajustement des emboîtements,
• l’optimisation des mouvements (glissement, rotation),
• la correction des interfaces multi-procédés.

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Ces opérations assurent un résultat parfaitement calibré, prêt pour des validations mécaniques exigeantes.

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Préparation du prototype pour essais et démonstrations

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En fonction de vos objectifs, nous livrons vos prototypes dans un état adapté à leur futur usage :

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• prêts pour un montage en ligne ou en poste d’essai,
• configurés pour des tests mécaniques ou thermiques,
• préparés pour des démonstrations commerciales ou internes,
• identifiés par gravure UV pour assurer un suivi rigoureux des versions.

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Plus de 70 % des prototypes livrés par ESI-3D sont fournis en configuration « prête à l'emploi », permettant à nos clients d’économiser 20 à 30 % de temps de préparation.

Contrôle de conformité final

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Avant expédition, chaque pièce ou ensemble passe par un contrôle systématique comprenant :

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• la vérification dimensionnelle des zones critiques,
• le contrôle des interfaces et des ajustements,
• la validation des fixations et résistances mécaniques,
• un test d’assemblage lorsque nécessaire.

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Cette étape garantit un taux de non-conformité extrêmement faible et sécurise vos essais dès la première manipulation.

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Délais & niveaux de prestation

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La maîtrise des délais est essentielle pour maintenir le rythme d’un projet industriel. Chez ESI-3D, notre organisation et notre parc machines multi-procédés nous permettent d’offrir une réactivité fiable et constante, de l’urgence absolue au projet complexe nécessitant un accompagnement d’ingénierie.

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Service Express 24 h

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Destiné aux situations critiques — validation de dernière minute, test terrain urgent, risque d’arrêt de production — ce service place votre pièce en priorité dans notre chaîne de fabrication.

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Nous livrons dans la journée dans près de 90 % des cas, permettant souvent de gagner plusieurs jours sur un jalon R&D ou client.

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Service Standard 48–72 h

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C’est le format le plus utilisé par nos clients. Il inclut :

• une relecture technique du fichier,
• le choix matière/procédé adapté,
• la fabrication du prototype fonctionnel,
• les ajustements et contrôles de conformité.

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Ce délai assure un taux de conformité supérieur à 95 % dès la première fabrication, idéal pour la majorité des validations mécaniques.

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Projets complexes & ingénierie

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Pour les demandes plus techniques (optimisation DTM, ensembles mécaniques, rétroconception avancée, multi-procédés), nous établissons un planning sur mesure, aligné sur vos jalons internes, pour garantir une transition fluide jusqu’à la pré-série.

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Une organisation stable et réactive

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Notre atelier de 1000 m² et nos chaînes de production dédiées nous permettent d’absorber les pics de charge sans dégrader les délais annoncés, tout en maintenant une qualité constante.

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Vers l’industrialisation

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Un prototype validé doit pouvoir évoluer vers une version stable, reproductible et compatible avec une montée en volume. Chez ESI-3D, cette transition est structurée et pensée pour garantir une industrialisation sans rupture.

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Nous optimisons votre pièce en design-to-manufacturing : simplification géométrique, renforcement des zones critiques, ajustement des tolérances et choix matière cohérent avec l’usage final. Cette étape permet généralement de réduire jusqu’à 25 % le coût de production futur.

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Nous réalisons ensuite des pré-séries techniques via nos procédés internes (SLS, SLA, FDM, CNC, laser), permettant de valider assemblages, tenue mécanique et comportement en conditions réelles. Ces lots homogènes assurent une transition fluide vers la série grâce à une répétabilité élevée.

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Contrairement à de simples ateliers de prototypage, ESI-3D peut produire vos pièces en petites, moyennes et grandes séries, avec un contrôle qualité intégré à chaque étape et des chaînes de fabrication organisées par matériau et procédé. Une fois la géométrie stabilisée, nous constituons un dossier technique complet pour sécuriser la fabrication interne ou externalisée.

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Nous restons engagés aux côtés de vos équipes pour stabiliser les premières séries, ajuster les paramètres de production et garantir une montée en cadence maîtrisée.

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Pourquoi choisir ESI-3D ?

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Choisir ESI-3D, c’est s’appuyer sur un partenaire industriel capable de prendre en charge l’intégralité du cycle — de la conception au prototypage, de la pré-série à la grande série. Notre force réside dans la combinaison d’un bureau d’études interne, d’un atelier multi-technologies de 1000 m², et d’un niveau de réactivité unique sur le marché.

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Nos clients nous sollicitent pour :

• notre capacité à concevoir des pièces complexes sans fichier existant,
• notre maîtrise de procédés complémentaires (FDM, SLA, SLS, CNC, laser, gravure UV),
• notre fiabilité sur les délais, même en période de forte charge,
• notre aptitude à produire en série avec un haut niveau de répétabilité,notre accompagnement technique sur toute la durée du projet.

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ESI-3D offre un environnement industriel complet, capable de transformer une idée en prototype fonctionnel puis en produit industrialisé, tout en sécurisant vos validations techniques et votre time-to-market.

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C’est ce qui fait de nous un partenaire privilégié pour les bureaux d’études, ingénieurs méthodes, responsables maintenance et équipes R&D exigeant performance, rigueur et accélération.

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