L’impression 3D est devenue un élément fondamental pour tous les types de professionnels impliqués dans la conception et la fabrication de produits. Un outil qui simplifie les processus industriels puisqu’il permet d’avoir très facilement des échantillons de modèles pour toutes sortes d’utilisations, sans avoir à recourir aux techniques habituelles de moulage par injection avec des moules en plâtre et autres procédés un peu plus complexes, qui devaient être utilisés dans le passé.
Mais comme si cela ne suffisait pas, cette nouvelle technologie peut également être appliquée directement à la chaîne de fabrication, même s’il est vrai que le coût de la modélisation ou de la conception par impression 3D n’est pas encore suffisamment bas pour dépasser complètement le processus de fabrication conventionnel à grande échelle. En tout état de cause, cette technique est déjà utile pour différents produits et secteurs, comme c’est le cas dans le domaine de l’automobile.
Un segment du monde actuel qui est capable de presser le potentiel de ces produits lors de la conception de nouveaux modèles et de l’accélération des processus de fabrication. Cependant, tant les entreprises qui fabriquent ces imprimantes que les constructeurs automobiles eux-mêmes ont décidé que cela ne suffisait pas, et ils parient donc sur un pas de plus.
Une imprimante 3D qui fabrique des pièces métalliques
Le premier échantillon de cette avancée se trouve dans l’imprimante 3D créée par HP et nommée Metal Jet. Une imprimante qui a la particularité de travailler directement avec le métal et non avec le plastique, comme cela a été le cas dans le passé. Cela ajoute une couche supplémentaire de polyvalence lorsqu’il s’agit de créer des pièces qui peuvent être utilisées directement sur les véhicules, imprimées à la volée et sans avoir à recourir à la chaîne de production conventionnelle.
Cette imprimante a un fonctionnement simple, utilisant de la poudre de métal dans le processus d’impression. Cette poudre est placée sur la pièce couche par couche, en incluant entre chacune de ces couches une colle spéciale, qui est responsable du maintien de l’unité structurelle de la pièce. Une fois le processus d’impression terminé, l’imprimeur s’occupe d’enlever l’excédent de poudre, qui est recyclé pour imprimer de nouvelles pièces. Cela permet d’économiser des coûts dans le processus de production de masse.
En parallèle, déjà avec la partie sans poussière, un processus de réglage est appliqué sur celle-ci, par lequel cette colle durcit. Ce procédé est similaire à celui utilisé par les dentistes pour durcir les plombages en résine, garantissant une résistance et une solidité adéquates pour la pièce créée par l’imprimeur.
Le procédé présente plusieurs avantages pour les entreprises du secteur automobile, à commencer par celui, évident, de proposer un système de création de pièces beaucoup plus simple et moins coûteux que le moulage traditionnel. En outre, elle présente également l’avantage de laisser les pièces aussi creuses que nécessaire, ce qui n’était pas toujours possible avec les procédés de moulage traditionnels.
Cela se traduit par des économies supplémentaires de métal et de temps, puisqu’il n’est pas nécessaire d’utiliser du métal pour la pièce qui est évidée dans la pièce, ni de traiter cette pièce ultérieurement pour la coulée. Tout cela sans oublier la plus grande précision qu’implique ce système d’impression 3D, qui réduit les erreurs humaines pendant le processus, tout en facilitant l’ajustement des pièces pendant le processus d’assemblage.
Des pièces détachées au véhicule complet
La bonne nouvelle est que la polyvalence des nouvelles imprimantes 3D est telle que nous avons déjà le premier véhicule entièrement fabriqué avec cette technologie. Il s’agit du LSEV, fabriqué par la société chinoise PolMaker et conçu par la société italienne X Electrical Vehicle.
Il s’agit d’une voiture qui fonctionne avec un moteur électrique, capable d’atteindre une autonomie de 150 kilomètres et une vitesse de pointe d’environ 70 kilomètres à l’heure. À l’extérieur, nous trouvons une image similaire à celle d’une Smart, bien qu’elle ait également des touches de la Twyzy fabriquée par Renault.
L’utilisation d’imprimantes 3D est présente dans pratiquement tous les éléments du véhicule, bien que, pour des raisons évidentes, ce système ne puisse pas être utilisé dans la fabrication de tous les composants. Par conséquent, afin d’avoir une plus grande sécurité, des éléments tels que les pneus, le châssis, les fenêtres ou les sièges ont été fabriqués avec des systèmes conventionnels.
Toutefois, l’application de cette technologie 3D a permis de réduire le nombre de pièces de moteur en plastique à seulement 57, contre plus de 2 000 habituellement dans un véhicule conventionnel. Un procédé qui permet également de réduire le poids du véhicule de près de la moitié par rapport à la Smart Fortwo précitée contre laquelle il est en concurrence, pour un coût d’environ 70 %. Cela permet de vendre le véhicule à un prix estimé à environ 8 500 euros dans sa configuration de base.
Une tendance croissante
Hormis ces deux exemples, la technologie 3D est déjà une réalité chez pratiquement tous les constructeurs automobiles aujourd’hui. Nous pouvons le constater chez des constructeurs comme Volkswagen, qui dispose d’une division spécifique pour imprimer les pièces de ses véhicules classiques avec ce système. Pour sa part, Toyota utilise cette technologie pour créer des échantillons à l’échelle de ses moteurs dans le cadre du processus de fabrication.
Ford fait quelque chose de similaire, qui travaille sur cette technologie pour obtenir des pièces plus légères à moindre coût. Et comme signe de l’importance de l’application de cette technologie, BMW a dépassé le million de composants imprimés en 3D en novembre 2021. Il est donc plus qu’évident que cette technologie est importante pour les entreprises du secteur pour créer tout ce que la technologie précédente ne leur permettait pas, avec des économies considérables à la clé.
En outre, ces pièces augmentent la résistance et réduisent le poids par rapport à celles fabriquées avec des mécanismes conventionnels, ce qui incite à la production de masse de ces pièces.
