News Vendredi 1 février 2019 - 08:48

Ford Motor Company roule avec la fabrication additive

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Ford a récemment présenté le collecteur d'admission d'air, conçu par fabrication additive, du Hoonitruck du pilote Ken Block. « Le travail des ingénieurs Ford a été exceptionnel pour concevoir cette pièce, qui est de loin ma préférée du Hoonitruck. Si elle existe, c’est grâce à l’impression 3D et elle n’aurait pas pu être fabriquée autrement », explique le pilote de rallyecross.

Une pièce métallique imprimée pour le pick-up de Ken Block

Ken Block est un pilote et homme d’affaires américain. Il est le cofondateur la marque DC Shoes. Il a pratiqué plusieurs sports à haut niveau : le skateboard, le snowboard ou encore le motocross. Mais surtout, il est l’un des plus grands pilotes de rallycross au monde. Il est également connu pour ses vidéos « Gymkhana » dans lesquelles il réalise des figures de drift au volant de véhicules de compétition. En 2018, dans le dixième épisode de Gymkhana, il conduit cinq voitures différentes dans cinq lieux, dont le Hoonitruck, une réplique de la Ford F-150 de 1977. Ce concept-car possède une pièce unique imprimée en 3D, un collecteur d’admission d’air unique de 6 kg.

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Le projet de construction du Hoonitruck a été mené par les équipes Ford du monde entier. Les ingénieurs américains de Ford Performance ont procédé aux simulations de performance de moteur. Ils ont ensuite collaboré avec leurs collègues, basés en Europe, pour la fabrication additive du collecteur d’admission d’air. Composée d'une structure très complexe, cette pièce était impossible à concevoir avec les méthodes de fabrication traditionnelle. Celle-ci a donc été conçu à l'université technique de Rhénanie-Westphalie (RWTH) à Aix-la-Chapelle, en Allemagne, par une équipe spécialisée dans l’électrotechnique et l’ingénierie mécanique. La pièce - qui pèse près de 6 kg - a été imprimée en aluminium. Le processus de fabrication a duré cinq jours. L’équipe de l’université allemande a ensuite effectué l’analyse structurelle de la pièce. 

Un centre de fabrication avancée Ford

La fabrication additive n’est pas nouvelle pour Ford Motor Company. Le constructeur automobile l’utilise dans les phases de développement de ses véhicules pour tester et affiner différentes approches de conception, et créer des prototypes de pièces plus rapidement et à moindre coût. En décembre, Ford a inauguré son centre de fabrication avancée dans le canton de Redford, Michigan, aux États-Unis. Avec un investissement de 45 millions de dollars, ce centre teste et utilise les dernières technologies telles que la fabrication additive, les réalités augmentée et virtuelle, la robotique ou encore la cobotique. Selon un communiqué de presse paru au mois de janvier 2019, il dispose de « 23 imprimantes 3D et travaille avec 10 fournisseurs différents de technologies additives ». Ford travaille notamment avec la société Carbon 3D.

Grâce au procédé CLIP (Continuous Liquid Interface Production) de Carbon 3D, le constructeur automobile a été en mesure de concevoir et de produire des pièces « similaires à celles moulées par injection avec des propriétés mécaniques constantes et prévisibles - une exigence importante pour les applications automobiles ». Elle a ainsi fabriqué des composants pour trois véhicules de série, dont la Mustang Shelby GT500 2020, qui a été dévoilée le 14 janvier au Salon international de l'automobile nord-américain de Detroit. La fabrication additive permet, à Ford, de « réagir plus rapidement aux changements dynamiques du marché et à notre chaîne d'approvisionnement complexe », a déclaré Ellen Lee, responsable de la fabrication additive chez Ford. 

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Cette pièce a été imprimée, par Ford, avec le procédé CLIP (Continuous Liquid Interface Production) de Carbon 3D.

L’impression grand format en test chez Ford

Ford Motor Company annonçait également, en 2017, étudier la possibilité d'imprimer de grosses pièces, comme des ailerons de voiture. Le constructeur automobile a été l’une des premières entreprises à tester le démonstrateur 3D Stratasys Infinite Build. « Grâce à la technologie Infinite Build, nous sommes désormais en mesure d'imprimer des outils, des luminaires et des composants de grande taille, ce qui nous rend plus agile dans les itérations de conception », déclarait Ellen Lee.

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