McLaren Racing et Stratasys : l’impression 3D au service de la performance automobile

Si vous vous intéressez à l’automobile et à l’impression 3D, les noms de McLaren Racing et de Stratasys vous sont certainement familiers. Ces deux entreprises ont décidé de s’associer pour créer ensemble un équipement de pointe. En Formule 1, une chose compte avant tout : la vitesse. Celle-ci n’est pas seulement importante sur la piste de course, mais aussi en dehors, notamment pour les temps de production des pièces. C’est là que la fabrication additive peut aider à gagner la « course » contre le temps en dehors du circuit.

Ainsi, McLaren Racing répond aux exigences de la Fédération Internationale de l’Automobile (FIA) en matière de temps et de budget pour la production de véhicules en 2022. Cela, en concluant une coopération avec Stratasys. Cette dernière permettra de fabriquer des dizaines de milliers de pièces par fabrication additive en utilisant son imprimante 3D Neo800. De quoi réduire les délais de production de certaines pièces de modèles et accélérer également le développement des véhicules.

Domaines d’application des pièces fabriquées par fabrication additive

Le sport fait face à des temps incertains et la pandémie Covid 19 n’a pas permis de générer des recettes pendant une longue période. C’est pourquoi la FIA avait décidé de réduire le plafond budgétaire de $175 millions à $145 millions pour la première année d’exploitation en 2021, puis à $140 millions pour 2022 et $135 millions pour 2023.

McLaren mise donc sur l’impression 3D et produit jusqu’à 9 000 pièces automobiles par an pour les ailerons avant et arrière, ainsi que de grandes parties de la carrosserie latérale et supérieure en seulement trois jours. Selon l’équipe de course, ces pièces permettraient de réaliser de grands progrès dans l’optimisation de l’aérodynamique de la voiture lors des tests en soufflerie. Les pièces sont plus précises grâce à l’impression 3D et, outre l’aspect qualitatif, le temps de production des pièces a été considérablement réduit. Ce qui permet à McLaren de produire vite et à un prix plus avantageux.

Pièce automobile imprimée en 3D (Image : Stratasys)

L’utilisation de la technologie d’impression 3D ne présente pas seulement des avantages pour McLaren Racing, mais aussi pour l’environnement. En effet, grâce à l’utilisation de ses propres imprimantes, McLaren peut produire toutes les pièces aérodynamiques sur son site de Woking en Grande-Bretagne. Cela réduit les longs délais de livraison et de transport, ainsi que les coûts et l’impact environnemental. La fabrication additive peut non seulement être utilisée pour la production de pièces automobiles, mais l’équipe peut également imprimer en 3D des dispositifs de montage et des gabarits ainsi que des petits moules qui devaient auparavant être fraisés à partir de blocs de métal. Ainsi, le procédé de stéréolithographie utilisé dans la Neo800 permet non seulement de gagner beaucoup de temps, mais aussi d’économiser les matériaux, et donc de l’argent. Tim Champman, responsable de la fabrication additive chez McLaren Racing explique :

« La technologie de stéréolithographie ainsi que les matériaux ont évolué, et donc la manière dont nous les utilisons. Nous ne nous contentons plus de fabriquer des prototypes, mais produisons désormais de nombreux composants et outils en taille réelle ».

L’impression 3D pour améliorer les performances chez McLaren

Lors des courses de Formule 1, on sait que chaque seconde d’avance compte. Pour mesurer ces performances, on a recours à des tests en soufflerie. Selon Tim Chapman, ces tests sont toujours l’étalon-or lorsqu’il s’agit d’évaluer comment toutes les surfaces interagissent. C’est pourquoi la résine Somos® PerFORM Reflect, spécialement développée pour les modèles de soufflerie, est utilisée pour l’impression. Il en résulte des pièces robustes et rigides, dont le temps de finition est réduit de 30%. « Nos imprimantes 3D de la série Neo nous ont permis de réduire considérablement les délais de fabrication de nos composants et projets aérodynamiques en soufflerie », explique Chapman. L’équipe utilise 60% des modèles à l’échelle réelle pour optimiser le package aérodynamique et obtenir plus d’appui, qui assure une meilleure adhérence aérodynamique. Cela permet d’équilibrer les charges à l’avant et à l’arrière de la voiture.

Les composants de haute précision issus des imprimantes Neo ne nécessiteraient en outre qu’un minimum de retouches manuelles, permettant ainsi un débit beaucoup plus rapide dans la soufflerie. En plus de l’avantage de la vitesse, ils peuvent désormais produire des pièces de soufflerie avec une précision et un niveau de détail très élevés, ainsi que la meilleure finition de surface possible. Cela a permis à l’équipe d’améliorer les tests et de trouver de nouvelles idées innovantes pour améliorer les performances. 

Les délais de livraison des voitures pour la prochaine course sont toujours extrêmement serrés et le moindre ajustement de conception peut faire la différence entre la victoire et la défaite ou aider à obtenir de meilleures positions sur la grille de départ.

Que pensez-vous de l’association de l’impression 3D et du sport automobile dans les voitures de course de McLaren Racing ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !

*Crédit photo de couverture : Stratasys