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Considérée comme l'une des industries les plus importantes au monde (avec l’aéronautique et le médical), l’automobile est un marché essentiel pour le secteur de la fabrication additive et le développement des matériaux. Les grands constructeurs investissent, s’équipent de machines, sous-traitent et impriment des pièces. Du prototypage rapide à la production de pièce finie, en passant par la réalisation d’outillage, la fabrication additive est ancrée dans le secteur automobile.

Les avantages de la fabrication additive pour l’automobile

Souvent à la pointe des nouvelles technologies, le secteur de l’automobile a rapidement adopté la fabrication additive et l’impression 3D. Il représente à peu près 15 % de l’ensemble des applications des technologies additives. Ses avantages par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelle sont nombreux.

  • La fabrication additive est utilisée pour le prototypage rapide ce qui a considérablement accru le cycle de développement du produit, notamment pour créer des prototypes sans fabriquer d’outils.
  • La réalisation de ses propres composants ou produits finaux sur place, à la demande et sur mesure.
  • L’intérêt de la technologie pour les pièces personnalisées, accélérant ainsi les cycles de conception et diminuant les coûts.
  • L’optimisation topologique permet de produire des pièces plus légères, d’utiliser moins de matière première et donc de concevoir des voitures plus écologiques.

Le poids des véhicules est un problème essentiel pour les constructeurs, notamment concernant les véhicules utilitaires. La fabrication additive, le développement de nouveaux matériaux et l’optimisation topologique offrent de réelles solutions à ce problème.Les volumes de production dans l’industrie automobile, cependant, restent trop élevés pour utiliser avantageusement, à faible coût, la fabrication additive. Cette technique de fabrication est donc principalement utilisée pour les concept-cars, les éditions limitées et les voitures de course. Par exemple, en Formule 1 (F1), des pièces imprimées en 3D sont inclues dans les boîtiers électriques, les montures de caméras et autres structures aérodynamiques.

Autre opportunité pour la fabrication additive : les pièces de rechange ! Grâce à l’impression 3D, il est possible de produire sur place, à la demande-commande, et ainsi limiter le stockage et son coût. Cette utilisation de la technologie nécessitera, cependant, que les brevets soient protégés et que les pièces de rechange fabriquées soient dûment certifiées.

Exemples d’applications automobiles

Les réalisations de pièces métalliques et plastiques en fabrication additive pour le secteur de l’automobile sont diverses. En voici quelques exemples ! 

General Motors (GM), par exemple, utilise les technologies de frittage ou fusion sélective par laser (SLS -SLM) et de stéréolithographie (SLA) dans ses processus de pré-production et de construction tout au long de sa supply-chain : conception, ingénierie et fabrication. Son département de prototypage rapide produit plus de 20 000 composants pour des modèles de tests.

PSA a travaillé avec Materialise sur son projet « Peugeot Fractal », un concept-car conçu comme un véhicule électrique urbain. Plus de 80 % des composants acoustiques intérieurs et extérieurs ont été conçus par fabrication additive, comme les châssis de fenêtre, le plancher de la voiture ou encore les pièces sous le tableau de bord. L’utilisation de pièces plastiques imprimées était particulièrement pertinente pour la complexité du i-Cockpit® de PSA. 

Swift Engineering qui conçoit, depuis de nombreuses années des pièces composites de pointe destinées au secteur des sports mécaniques, utilise la fabrication additive pour réduire les délais et le coût de son processus de production, sans aucun compromis sur la qualité ou le rendement. 

L’écurie de F1 Williams Martini, quant à elle, travaille avec le fournisseur de systèmes de fabrication additive métallique EOS pour l’aider dans le développement de l'aileron avant de ses voitures de course. La technologie additive permet de réaliser plus d’essais grâce à un temps de fabrication réduit, mais aussi de diminuer les coûts de développement. 

Vous pouvez retrouver d’autres études de cas sur le site de A3DM, dans la rubrique « News - Automobile » ou dans partie « Magazine - Études de cas ».

La fabrication additive pour le secteur automobile

L’automobile est avec l’aéronautique et le médical l’un des trois principaux secteurs utilisateurs des technologies de fabrication additive. Les grands constructeurs se sont équipés d’imprimantes 3D. Les modèles uniques de voitures et les concept-cars utilisant la fabrication additive sont de plus en plus nombreux. Surtout, la production en série est dans les bacs.

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