L'association de l'automobile et de l'impression 3D ne se limite plus aux concept-cars. Aujourd'hui, la technologie d'impression 3D est omniprésente dans l'industrie automobile : de la recherche et développement (R&D) à la production d'essais, en passant par les montages et gabarits de chaîne de production, les modifications personnalisées et même la production en série.
Dongfeng Motor Group , l'un des principaux constructeurs automobiles chinois, a été à l'avant-garde de l'adoption de la technologie d'impression 3D par frittage laser sélectif (SLS) pour améliorer l'efficacité, réduire les coûts et accélérer les cycles de développement.
Comprendre les composants et les matériaux automobiles
Une voiture moderne est composée de milliers de composants – généralement entre 10 000 et 20 000 pièces – répartis en systèmes majeurs tels que le moteur, le châssis, la carrosserie et les équipements électriques. Ces composants sont fabriqués à partir de divers matériaux, généralement classés en métaux et non-métaux.
Les pièces non métalliques comprennent les garnitures intérieures, les garnitures extérieures, les joints et les pneus, qui représentent une part importante du poids et de la fonctionnalité du véhicule.
Lors des phases de conception et de R&D, si l'objectif principal est la vérification des dimensions et de l'assemblage, la quasi-totalité des pièces non précises peuvent être produites par impression 3D. Cela permet aux ingénieurs de valider l'ajustement, l'alignement et la conception globale sans recourir aux méthodes de fabrication traditionnelles.
Cependant, la vérification fonctionnelle, la production en petits lots et les pièces à usage final sont plus restreintes en raison des limitations actuelles des matériaux et des processus d'impression 3D.
Néanmoins, les progrès rapides de la technologie d’impression 3D ont considérablement élargi ses applications dans le développement automobile, permettant de nouvelles possibilités de prototypage, de support de production et de composants d’utilisation finale.
Boîtier d'airbag renforcé en fibre de carbone, imprimé en 3D par Joyson Safety Systems à l'aide de la technologie SLS
Application de l'impression 3D SLS par Dongfeng Motor Group
Dans le secteur automobile, Dongfeng Motor Group a adopté la technologie d'impression 3D SLS pour fabriquer des pièces prototypes lors de la production d'essai de nouveaux véhicules.
Par exemple, le panneau de commande central d'un prototype de véhicule est imprimé en Precimid1172Pro GF30 BLK de TPM3D , un nylon 12 renforcé à 30 % de fibres de verre offrant une excellente résistance mécanique et aux chocs. De même, les boîtiers de distribution sont imprimés en Precimid1172Pro , un nylon 12 standard alliant bonnes performances mécaniques et surface lisse.
Grâce à l'impression 3D SLS, Dongfeng Motor Group élimine le recours au moulage par injection traditionnel ou à l'usinage CNC pour ces composants en plastique. Cela simplifie le processus de fabrication des prototypes, réduit les coûts d'externalisation et atténue le risque de fuite de propriété intellectuelle des prototypes.
Applications plus larges dans l'industrie automobile
D'autres constructeurs automobiles, comme le groupe GAC , ont également exploré la technologie SLS pour un plus large éventail d'applications. Les pièces imprimées en SLS sont désormais utilisées pour les garnitures intérieures et extérieures, les systèmes d'échange thermique, les composants de la chaîne cinématique, les éléments de châssis, et bien plus encore. Cette technologie permet de réaliser de multiples vérifications, notamment sur l'aspect, l'intégrité structurelle, l'ajustement à l'assemblage et l'ergonomie, et ce, pour des dizaines de catégories de composants.
Auparavant, le processus de sous-traitance pour le prototypage comportait plusieurs étapes : soumission de la demande, approbation des coûts, demandes de renseignements auprès des fournisseurs, livraison, réception et acceptation, qui prenaient de deux à trois semaines. Grâce à l'impression 3D SLS en interne, ce flux de travail a été rationalisé en seulement quatre étapes : soumission de la demande, impression, réception et acceptation. La vérification peut désormais commencer en seulement quatre jours, entièrement au sein de l'entreprise, ce qui améliore considérablement l'efficacité.
L'avenir de l'impression 3D dans la production automobile
Les exemples de Dongfeng Motor Group et de GAC Group démontrent que l'impression 3D n'est plus seulement un outil pour les concept-cars, mais un outil essentiel pour la R&D automobile moderne, la production d'essais et même la production sur mesure. Avec l'évolution continue de la technologie, la gamme de pièces et d'applications adaptées à l'impression 3D va s'élargir, intégrant davantage la fabrication additive à l'ensemble du cycle de vie de l'industrie automobile, de la conception et du prototypage à la production et à la livraison finale.
Conclusion : Efficacité, réduction des coûts et innovation
En adoptant la technologie d'impression 3D SLS, le groupe Dongfeng Motor a accéléré son cycle de R&D, réduit ses coûts, simplifié sa production et renforcé son contrôle sur la propriété intellectuelle. Avec la poursuite des avancées technologiques, le rôle de l'impression 3D dans l'industrie automobile devrait croître proportionnellement, ouvrant de nouvelles perspectives d'innovation et d'efficacité pour l'ensemble du secteur.
