Les véhicules conçus à l’aide de la fabrication additive

Comme vous avez surement dû le remarquer, la fabrication additive se démocratise de plus en plus dans le secteur de l’automobile, et désormais, de nombreux véhicules sont conçus partiellement ou entièrement grâce aux technologies 3D. Des voitures aux motos en passant par les transports en commun, il existe de multiples exemples, et ce, pour plusieurs raisons. L’impression 3D permet aux fabricants de gagner du temps, de réduire les coûts, de créer des moyens de transport plus respectueux de l’environnement et plus légers que ceux traditionnellement fabriqués. Pour mettre en évidence l’adoption de la technologie par l’industrie de l’automobile, et plus largement du transport, 3Dnatives vous a préparé une liste de véhicules entièrement ou partiellement imprimés en 3D

Aston Martin DBR22

Le constructeur automobile britannique Aston Martin, l’une des firmes automobiles de luxe les plus connues au monde, a récemment utilisé la fabrication additive dans la conception de ses voitures. Le modèle DBR22 est un modèle biplace qui célèbre le 10e anniversaire de la division « sur mesure » de la firme, baptisée Q. La voiture est dotée d’un faux-châssis arrière imprimé en 3D, avec des pièces en aluminium collées ensemble pour former la pièce finale. En utilisant cette technologie, la firme a économisé du poids sans affecter la rigidité. La voiture a été présentée au concours d’élégance de Peeble Beach en Californie, l’un des événements automobiles les plus prestigieux au monde. Avec le modèle DBR22 et les technologies d’impression 3D, la firme a créé une voiture de sport emblématique et innovante.

Porsche et l’utilisation de l’impression 3D métal

Le constructeur automobile Porsche a recours à la fabrication additive depuis plusieurs années et ce, pour des applications diverses allant du prototypage à la production de pièces finies. On voulait mettre l’accent sur l’un de ses derniers projets lié au moteur : il s’agit de pistons imprimés en 3D pour son modèle phare 911, la GT2 RS. En collaboration avec Trumpf et Mahle, l’entreprise allemande a pu fabriquer des pistons 10 % plus légers qui intègrent des canaux de refroidissement dans la couronne – un design qui n’aurait pas pu être possible via des méthodes de fabrication soustractives. Cette réduction de poids permet à Porche de réduire la charge thermique sur les pistons et d’optimiser la combustion, offrant ainsi un meilleur rendement. Six pistons imprimés en 3D ont été montés sur un moteur et testés avec succès pendant plus de 200 heures.

La Ford Maverick permet la personnalisation grâce à l’impression 3D

Lorsque l’on pense aux constructeurs automobiles américains, l’un des premiers qui vient à l’esprit doit être Ford, le premier à produire des automobiles en série sur une chaîne de montage mobile. Plus de 100 ans plus tard, l’entreprise continue d’être un précurseur, notamment avec sa camionnette Ford Maverick. Ce véhicule a été conçu pour permettre à ses acheteurs de faire preuve de créativité grâce à ses systèmes d’attache intégrés Ford (FITS). Il s’agit d’une série de fentes situées à l’arrière de la console centrale et des bacs de rangement sous les sièges qui permettent de personnaliser les accessoires, notamment avec les imprimantes 3D des propriétaires. Essentiellement, les fentes servent de récepteurs pour des supports adaptés à tous les accessoires qu’un client peut souhaiter, et grâce à des fichiers 3D en libre accès, il peut même le faire lui-même.

Jeep et Campsite Carbon

Si nous parlons d’entreprises bien connues de l’industrie automobile, nous ne pouvons certainement pas oublier Jeep. Et heureusement pour les fidèles clients de cette marque, elle intègre également la fabrication additive dans ses voitures, à savoir l’emblématique Jeep Wrangler. En effet, la société Campsite Carbon utilise l’impression 3D de fibre de carbone pour créer des pièces innovantes pour l’extérieur, l’intérieur et sous le capot des JL et JK Wranglers et du JT Gladiator. Bien que ces produits doivent être achetés directement auprès de Campsite Carbon, ils semblent déjà populaires auprès des utilisateurs, notamment les rétroviseurs convexes faciles à installer qui peuvent être inclus sur la voiture même lorsque les portes sont ouvertes.

Cadillac Celestiq

Par le passé, General Motors a déjà brillé par ses capacités de production, imprimant 60.000 pièces imprimées en 3D en seulement cinq semaines. Ce savoir-faire se reflète également dans leur Cadillac Celestiq. Ce véhicule, qui peut être classé dans la catégorie ultra-luxe en raison de son design, de la technologie utilisée et de ses performances, contiendrait, selon le constructeur, plus de pièces imprimées en 3D que n’importe quel autre véhicule produit par General Motors auparavant. Ces plus de 100 pièces imprimées en 3D sont fabriquées à la fois en polymère et en métal et se retrouvent dans les pièces structurelles, mais aussi dans le volant, les boucles de ceinture de sécurité et pour la partie inférieure de la voiture. Cependant, le constructeur ne précise pas de quelles pièces il s’agit concrètement.

La Peugeot 308

Le constructeur automobile français Peugeot s’intéresse depuis plusieurs années déjà à la fabrication additive dans le cadre de ses véhicules. Cette technologie est désormais également utilisée dans la nouvelle Peugeot 308. Dans ce cas, l’impression 3D n’a pas été utilisée pour des composants, mais pour les accessoires automobiles. En collaboration avec HP Inc, Mäder et ERPRO, l’objectif était d’équiper la Peugeot 308 de produits innovants pour la fabrication de porte-canettes, de porte-lunettes de soleil ou encore de porte-cartes de téléphone, par exemple. Mais ce n’est pas tout, car ces produits ont été conçus pour être agréables au toucher, solides et faciles à utiliser, afin d’augmenter le facteur de bien-être dans l’habitacle. Pour ce faire, Peugeot a utilisé la technologie HP Multi Jet Fusion, en misant sur un polymère flexible.

Toyota GR86 et Stratasys

En juin 2022, Stratasys, l’un des leaders de l’impression 3D par polymère, a conclu un accord avec Toyota Racing Development (TRD). Les machines Stratasys seront utilisées pour produire des pièces du nouveau Toyota GR86 pour la compétition américaine GR Cup. Plus précisément, TRD a intégré les imprimantes 3D Stratasys Fortus 450mc, F370 et F370CR dans ses installations de Salisbury (Caroline du Nord) et de Costa Mesa (Californie) pour imprimer des pièces d’utilisation finale, et imprimera en interne une partie de la voiture en FDM Nylon 12CF, tandis qu’une autre partie de la GR86 sera imprimée par Stratasys avec l’imprimante 3D Stratasys H350™ alimentée par la technologie SAF™ et utilisant le matériau durable Stratasys High Yield PA11. Il sera également possible de personnaliser l’intérieur de la voiture avec des pièces imprimées en 3D.

Nera, le véhicule imprimé en 3D de BigRep

BigRep, une entreprise basée en Allemagne, a créé Nera, une moto électrique fabriquée à l’aide de l’impression 3D. Baptisé NERA (New-Era), le prototype a été conçu par le laboratoire d’innovation NOWlab de l’entreprise. D’après Daniel Büning, directeur général de NOWlab, la moto repousse les limites de la créativité en ingénierie. En effet, elle possède des caractéristiques étonnantes, comme des pneus sans air, un pare-choc flexible et un design futuriste. A l’exception des composants électroniques, toutes les pièces de la Nera sont imprimées en 3D avec la technologie FDM de BigRep. Pour la conception de la moto, le PLA, le Pro FLEX, un matériau flexible à base de TPU et le filament ProHT, capable de résister à de haute température, ont été utilisés.

Divergent et la Blade

En 2015, Divergent, une jeune entreprise californienne, a présenté Blade, un concept de voitures qui intègre des pièces imprimées en 3D au niveau du châssis. Par la suite, elle a signé un partenariat avec Peugeot pour améliorer sa capacité de production avec l’aide de la fabrication additive. Au fil des années, l’entreprise a augmenté son volume de pièces imprimées en 3D, et la Blade a pu en bénéficier. Tous les composants de la voiture sont dorénavant conçus avec la technologie d’impression 3D. De plus, Divergent a développé un logiciel et un système d’assemblage automatisé pour concevoir les pièces. En 2022, l’entreprise a levé 160 millions de dollars pour poursuivre la production de modèle automobile et pour accroître sa capacité de fabrication à l’international. Par ailleurs, Kevin Czinger, le fondateur de Divergent Technologies, a également fondé, en 2022, Czinger qui a dévoilé sa première voiture de série, la 21C, une autre hypercar imprimée en 3D.

La BMW iX5 Hydrogen

De nombreuses pièces de la BMW iX5 Hydrogen sont produites  à l’aide de la fabrication additive au Additive Manufacturing Campus en Bavière. Cependant, l’entreprise n’a pas mentionné exactement de quelles pièces il s’agit. La pile à combustible haute performance et la batterie énergétique optimisée du système de propulsion rendent le véhicule unique au monde. Le Sports Activity Vehicle (SAV) allie une technologie de propulsion révolutionnaire, puissante et à la polyvalence d’un modèle BMW X. La voiture atteint une puissance allant jusqu’à 125 kW/170 ch grâce à la transformation de l’hydrogène en électricité. Il est ainsi possible de maintenir des vitesses élevées et constantes sur de longues distances. En ce qui concerne les émissions, seule de la vapeur d’eau est produite. De plus, l’énergie est stockée dans une batterie électrique pendant les processus de poussée et de freinage. Cette énergie stockée permet d’atteindre une puissance système de 275 kW/374 ch.

La moto Jane

L’entreprise française Viba est un adepte de la fabrication additive : elle l’utilise pour produire certains composants de ses motos au design raffiné. Son modèle Jane intègre un réservoir de carburant en aluminium imprimé en 3D. La pièce a été conçue sur une machine de fusion laser, plus précisément sur l’une des machines de SLM Solutions. Sa structure alvéolaire permet de réduire le poids total du composant tout en maintenant une rigidité suffisante. La moto Viba est aussi équipée d’un garde-boue et d’un porte paquet à l’avant, tous deux imprimés en 3D.

Ducati et l’impression 3D sur ses motos de sport

Pour la saison 2022 du MotoGP, l’équipe Ducati Corse s’est appuyée sur la fabrication additive pour créer ses motos sportives. L’entreprise italienne, qui fait partie du groupe Volkswagen, a fait appel à Roboze, un autre fabricant italien qui se consacre au développement d’imprimantes 3D et de matériaux haute performance. Plus précisément, cette technologie a été utilisée pour créer des pièces pour sa série de motos Desmosedici GP. Grâce à la collaboration entre les deux, il a été possible d’imprimer en 3D des pièces en polymère au lieu de leurs homologues en métal. Ces composants comprenaient le revêtement extérieur et les protections thermiques. L’intégration de la fabrication additive par une marque aussi renommée représente une révolution dans le monde du MotoGP.

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