SEPT EXEMPLES D'APPLICATIONS DE L'IMPRESSION 3D DANS L'INDUSTRIE AUTOMOBILE

Outillage personnalisé imprimé en 3D dans les usines Toyota

L'une des plus grandes usines automobiles d'Europe, qui s'occupe de l'assemblage des moteurs de voitures Toyota, utilise des outils personnalisés imprimés en 3D sur ses lignes de production depuis de nombreuses années maintenant. De multiples gabarits et montages imprimés en 3D permettent d'optimiser le flux de travail dans des processus énormes dont la production est importante. Comme les moteurs sont assemblés à partir de pièces livrées par d'autres usines Toyota, les ingénieurs superviseurs conçoivent et impriment en 3D des gabarits, des outils et des couvertures qui accélèrent le travail et permettent d'obtenir des résultats reproductibles. Parmi les articles imprimés en 3D pour l'usine automobile figurent les gabarits de positionnement, qui sont utilisés pour confirmer que les composants individuels d'une pièce assemblée sont dans la bonne position les uns par rapport aux autres. Il existe également des joints imprimés en 3D qui sont utilisés pour protéger les pièces du moteur lorsqu'elles sont déplacées entre les postes de travail de l'usine.

Comme le dit Łukasz Kondek, ingénieur en impression 3D à l'usine Toyota : "Les gabarits qui sont imprimés en 3D dans l'industrie automobile aujourd'hui étaient auparavant fabriqués par une division d'outillage séparée équipée de machines CNC. Actuellement, plus de 95 % des gabarits sont fabriqués à l'aide de la technologie LPD sur une imprimante 3D Zortrax M300 Plus." L'outillage et les autres pièces détachées peuvent être imprimés en 3D à la demande, avec des conceptions qui peuvent être optimisées pour une tâche donnée. Les imprimantes 3D dans l'automobile peuvent fabriquer presque toutes les géométries possibles.

Impression 3D industrielle dans une usine de fabrication automobile - RM Motors  

Un autre exemple qui montre comment l'impression 3D peut être utilisée dans une usine automobile est celui de RM Motors, un fabricant polonais de systèmes d'échappement pour voitures. En installant une imprimante 3D industrielle dans son hall de production, l'entreprise a pu personnaliser d'autres machines spécialisées avec des modèles imprimés en 3D. La presse à rouleaux, qui est utilisée quotidiennement par les ingénieurs de RM Motors pour l'estampage de l'isolation thermique, doit être ajustée pour produire des formes spécifiques de l'isolation à l'aide d'une matrice et d'un tampon. C'est pourquoi, au lieu de faire usiner ces composants par CNC, ce qui est coûteux et prend du temps, les ingénieurs les ont simplement modélisés et imprimés en 3D. Le fait de disposer de deux imprimantes 3D industrielles Zortrax Endureal dans leur atelier permet à l'équipe d'obtenir n'importe quelle forme nécessaire à la fabrication de leurs produits. Dans ce cas, l'impression 3D dans l'automobile se traduit par des projets utilitaires qui peuvent faciliter considérablement le flux de travail de l'ensemble de la production. Les imprimantes 3D peuvent remplacer efficacement les machines CNC dans les domaines où les géométries nécessaires à la production doivent être livrées rapidement et avec souplesse.

Conception d'une moto performante par Vins Motors  

À un stade plus précoce de la production d'un véhicule, à savoir la conception, l'impression 3D est tout aussi utile. Vins Motors, une société italienne fondée par d'anciens ingénieurs de Ferrari, a conçu une moto performante, appelée Dueacinquanta, avec un moteur révolutionnaire à deux temps et une approche innovante de l'aérodynamisme du véhicule. Avec une vision aussi claire de la production d'une moto ultra-légère avec un châssis en fibre de carbone, dans lequel chaque pièce devait remplir au moins deux fonctions, la phase de prototypage a nécessité une approche méticuleuse. Toutes les pièces du châssis et du moteur ont été conçues dans un logiciel de CAO et imprimées en 3D sur Zortrax M300 à partir de filaments comme l'ABS et le HIPS. Vincenzo Mattia, la personne qui est à l'origine de l'idée de la moto, admet qu'"une imprimante 3D dans l'automobile offre un processus entièrement automatisé qui est devenu un moyen naturel de communiquer les idées de conception." L'entreprise de Mattia a imprimé en 3D suffisamment de pièces pour construire un modèle complet de la moto à l'échelle réelle, qu'elle a utilisé comme prototype de démonstration de pré-production au salon de la moto.  

L'impression 3D dans un projet de moto électrique par Falectra

Un autre exemple de la façon dont les technologies de fabrication additive ont permis la production d'un véhicule à deux roues nous vient de Pologne. Falectra est la première marque polonaise de motos électriques fondée par Piotr Krzyczkowski, qui a décidé d'entrer dans le secteur de l'e-mobilité avec son idée d'une solution de transport urbain verte et économique. Cependant, pour que sa jeune entreprise obtienne des fonds de la part des investisseurs, il lui fallait quelque chose de plus qu'un projet virtuel. Pour respecter son budget serré, il a décidé d'utiliser l'impression 3D comme l'une des méthodes de fabrication du prototype. Une dizaine de pièces du véhicule ont été fabriquées à l'aide de Zortrax M200 Plus et M300 Plus : la porte avant, le garde-boue arrière, les capots latéraux, l'entrée d'air pour le chargement de la batterie et une pièce de montage du feu avant. En six mois, Krzyczkowski a créé un prototype entièrement fonctionnel, composé principalement de pièces imprimées en 3D, et a évalué le potentiel du vélo pour une production en série, ce qui est le facteur clé lors du développement d'un produit : "L'ensemble du processus a coûté presque sept fois moins cher et nous avons pu montrer au monde une moto en état de marche", déclare Krzyczkowski.

Impression 3D de pièces détachées pour voitures classiques : ABcars et Alfa Project

La restauration automobile est un autre modèle économique du secteur automobile où les imprimantes 3D sont un outil indispensable. Pour fabriquer les pièces endommagées ou manquantes d'une voiture ancienne, il faut généralement travailler à partir d'anciens documents de conception, de photographies ou de tout composant restant dans un véhicule particulier. Dans la plupart des cas, les technologies de fabrication additive permettent d'obtenir des éléments qui ne sont plus produits depuis des décennies. L'une des entreprises travaillant dans ce domaine est ABcar Oldtimers, en Pologne. Elle a utilisé l'imprimante 3D Zortrax Inkspire pour fabriquer des éléments du volant d'une Ferrari 599 ou des éléments du tableau de bord d'une Mercedes Benz ancienne. Les imprimantes 3D M300 Plus et M200 ont également aidé l'équipe à restaurer une Porsche 911 classique. "L'impression 3D dans l'automobile est incroyablement utile. Elle accélère le travail et limite les coûts liés au prototypage de pièces individuelles. De plus, les éléments imprimés en 3D pour les voitures fonctionnent parfaitement et ne changent pas de propriétés avec le temps ", souligne Bartłomiej Błaszczak, directeur de la conception et de l'ingénierie chez ABcar Oldtimers.

Alfa Project est une autre entreprise qui a adopté une approche similaire de l'impression 3D dans le secteur automobile. Grâce à l'ingénierie inverse, elle reproduit les pièces endommagées et indisponibles des voitures Alfa Romeo classiques. Ils modélisent et reproduisent en 3D des spoilers, des pare-chocs, des pommeaux de vitesse, des couvercles de mécanisme de boîte de vitesses, des supports de rétroviseur et de multiples éléments du tableau de bord, tels que des cadres d'horloge, des bouches d'aération, des panneaux de commande de climatisation ou des plaques d'obturation. Ces éléments en plastique étant susceptibles d'être endommagés par une utilisation régulière, l'équipe améliore la conception de chaque pièce dans le logiciel de CAO. Avec des caractéristiques telles que des nervures de renforcement, Alfa Project poursuit le travail sur sa Zortrax M300 Plus pour imprimer en 3D des éléments ABS de haute qualité. "Dans les éléments en plastique imprimés, l'ABS offre une résistance satisfaisante à la température, tout en étant suffisamment résistant à la flexion. Il peut être utilisé dans les modèles 3D avec des éléments de fixation ou d'ancrage", affirme Mateusz Dziwisz de l'équipe.

Personnalisation des voitures avec des composants durables imprimés en 3D - Indrė Zabielaitė

À l'autre bout du spectre, il y a les amateurs et les vrais passionnés de voitures qui veulent personnaliser et améliorer leurs véhicules de manière rentable. L'impression 3D est l'une des technologies qui s'adapte parfaitement aux projets de tuning automobile. Indrė Zabielaitė de l'équipe 3D Creative a amélioré sa MINI Cooper avec un pare-chocs usagé provenant d'une édition plus récente de la MINI. Cependant, les prises d'air du pare-chocs qu'elle avait commandé étaient endommagées et impropres à être installées sur sa voiture. Par conséquent, grâce à l'accès à un scanner 3D et à une imprimante 3D Zortrax M300 Plus, Indrė a produit de nouvelles prises d'air qui, après un certain post-traitement, étaient entièrement fonctionnelles et s'adaptaient bien à l'ensemble du pare-chocs. Les éléments qu'elle a imprimés en 3D pour une voiture sont suffisamment durables pour être utilisés dans des conditions changeantes : "Je conduis cette voiture tous les jours, même en hiver, et les impressions 3D sont toujours aussi belles. Je suis vraiment satisfaite de la qualité ", résume Indrė. L'impression 3D a permis à Indrė de réaliser sa vision d'une mise à niveau de la voiture tout en maintenant de faibles coûts du travail.

Contactez-nous à l'adresse contact@tresdenou.com pour vérifier les possibilités des technologies avancées d'impression 3D utilisant des filaments métalliques et à haute température dans le secteur automobile. Nos représentants peuvent vous aider à choisir des solutions d'impression 3D Zortrax configurées individuellement qui peuvent inclure Zortrax Endureal ou Zortrax M300 Dual.