Porsche et Bugatti se tournent vers l’impression 3D pour les pièces complexes ou rares

La dernière fois que nous avons examiné l’impression 3D dans le monde de l’automobile, c’était encore une technique réservée aux startups telles que Divergent 3D ou Local Motors . Mais au cours des derniers mois, il a été de plus en plus évident que les grands équipementiers commencent à prendre conscience des avantages de la fabrication additive. Au cours des dernières semaines, Bugatti a révélé qu’il s’agissait d’étriers de frein à impression 3D en titane, suivis peu après par l’annonce de l’utilisation de cette technique par Porsche pour recréer des pièces en rupture de stock dans ses voitures classiques.

Les freins sur mesure de Bugatti

Dans le cas de Bugatti, la marque s’est tournée vers l’impression 3D pour voir si elle pouvait alléger le poids des étriers de frein avant de l’hypercar Chiron. Pour la production Chiron, les étriers à huit pistons sont fabriqués à partir d’un alliage d’aluminium forgé, ce qui donne un composant pesant jusqu’à 4,9 kg (10,8 lb). En comparaison, la version imprimée ne pèse que 6,4 lb (2,9 kg) mais parvient à avoir une résistance à la traction plus élevée. Bugatti s’est tournée vers le Laser Zentrum Nord à Hambourg, en Allemagne, pour le projet.

« Laser Zentrum Nord est l’un des nombreux instituts scientifiques avec lesquels nous avons développé une très bonne coopération au fil des ans », a expliqué Frank Götzke, responsable des nouvelles technologies au département de développement technique de Bugatti. « Grâce au grand nombre de projets achevés, principalement pour le secteur de l’aviation, l’institut dispose d’un savoir-faire complet, en particulier dans le domaine du traitement du titane, et propose une technologie éprouvée. »

Bien que vous ne puissiez pas encore acheter un Chiron utilisant un pied à coulisse imprimé en 3D, la société teste actuellement le processus sur des mules de développement avant de décider de l’utiliser sur les 2,9 millions de dollars. « Ce fut un moment très émouvant pour l’équipe lorsque nous avons tenu entre nos mains notre premier étrier de frein en titane issu de l’imprimante 3D », a déclaré Götzke. « En termes de volume, il s’agit du composant fonctionnel le plus important produit à partir de titane par des méthodes de fabrication additives. Tous ceux qui la regardent sont surpris de voir à quel point il est léger – malgré sa taille importante. Techniquement, il s’agit d’un étrier de frein extrêmement impressionnant. ça a aussi fière allure.  »

 

 

En plus des étriers de frein, Bugatti a également testé la technique pour d’autres pièces. « Nous avons non seulement développé le plus grand composant en titane au monde produit par la fabrication additive, mais également le plus long composant en aluminium fabriqué à ce jour par l’impression 3D », a-t-il déclaré, évoquant un essuie-glace de 63 cm (24 pouces), deux fois plus léger comme faite par moulage sous pression.

L’expérience de Bugatti met également en évidence un autre avantage de la fabrication additive: sa vitesse. « L’objectif est de laisser un ingénieur concevoir et imprimer une pièce le même jour », a déclaré Greg Mark, PDG de Markforged Composites, une société d’imprimantes 3D basée dans le Massachusetts. (Dans le cas de Bugatti, il faut environ 45 heures pour imprimer un étrier de frein.) « Les outils prennent des mois; vous prenez l’acier le plus dur du monde et vous l’utilisez pour estamper des objets toute la journée », a-t-il déclaré. « Au lieu de commencer par un bloc énorme, nous commençons par un espace vide, construisons ce que nous voulons, puis utilisons une machine à commande numérique pour effectuer la dernière passe et la terminer. »

Pièces Porsche

Pendant ce temps, chez Porsche, l’impression 3D est utilisée pour un problème différent. La société construit des voitures depuis plus de 70 ans et, même si bon nombre de ces machines plus anciennes sont encore sur les routes, toutes les pièces anciennes ne sont pas encore disponibles. Et les reproduire en petits lots selon la méthode traditionnelle, avec un outillage fixe, n’est pas vraiment rentable. En conséquence, l’entreprise s’est tournée vers l’impression 3D.

Si vous êtes assez chanceux pour posséder une Porsche 959 mais que vous êtes malheureux d’avoir besoin d’un nouveau levier de débrayage, Porsche est là pour vous. La pièce d’origine était en fonte grise, mais le service des pièces de rechange de Porsche en fabriquera un nouveau à l’aide de la fusion sélective au laser. Selon Porsche, « le test de pression avec une charge de près de trois tonnes et l’examen tomographique ultérieur pour les défauts internes ont été passés avec succès par le levier de déclenchement imprimé. Les tests pratiques avec le levier installé dans un véhicule d’essai et de nombreuses Les tests de conduite confirment la qualité et le fonctionnement irréprochables du composant.  »

Porsche s’est tourné vers l’impression 3D pour reproduire huit composants différents qui n’étaient pas disponibles, certains utilisant la fusion laser sélective en alliage métallique, d’autres en plastique par frittage sélectif au laser. Le constructeur cherche à savoir si ces techniques fonctionneront pour 20 autres pièces en rupture de stock.

En fait, si grand est la conviction de Porsche en l’impression 3D en tant que technique d’avenir, elle a récemment investi dans Markforged Composites. Selon le PDG Greg Mark, les avantages pour une entreprise qui construit des volumes relativement faibles comme Porsche ou Bugatti sont évidents. « La technologie ne promettait-elle pas que les choses iraient mieux et plus vite? » Il a demandé.

Chez Volkswagen, la société sœur de Porsche, qui fabrique des millions de voitures chaque année, l’outillage nécessaire à la fabrication des pièces est rapidement amorti au point que ce sont les matières premières à la base de vos coûts. « Mais quand vous prenez une 911 et la transformez en une GT3 RS, vous n’en fabriquez que 700 par an, et il est inutile de créer un moule pour cela. Vous pouvez aussi bien l’imprimer », m’a confié Mark.

« Porsche le sait, car ils fabriquent des voitures à faible volume. Les autres constructeurs doivent former leurs ingénieurs à penser que lorsqu’ils fabriquent des pièces à faible volume, ils ne peuvent pas penser que l’outillage est gratuit. Si vous pensez à des voitures sur mesure Nous pouvons imprimer ces pièces directement. Vous pouvez imprimer des géométries plus légères que tout ce que vous pouvez faire autrement. Et vous pouvez imprimer des pièces en nid d’abeille ou des pièces avec des canaux de refroidissement, c’est l’impact haut de gamme « .