La conception et la fabrication des collecteurs d'admission entrent dans une nouvelle ère en sport automobile, où chaque gramme et chaque milliseconde de réponse du flux d'air peuvent influencer les performances sur piste. Pour les écuries et les préparateurs, les composants légers et à haut rendement ne sont plus une option, mais une nécessité.
Basé à Taiwan DTM SPORT DE COURSE (DTMRS), spécialiste des solutions de modification haute performance pour la course automobile, tire parti de la fabrication additive par frittage laser sélectif (SLS) pour transformer le développement et la production de composants pour le sport automobile. En s'associant à TPM3DDTMRS, fournisseur leader de technologies d'impression 3D SLS, a intégré la fabrication industrielle SLS dans son flux de travail pour les systèmes d'admission de course avancés et les composants de moteurs.
Du moulage et de l'usinage CNC à la fabrication entièrement numérique
Les collecteurs d'admission traditionnels sont généralement fabriqués par moulage d'aluminium suivi d'un usinage CNC. Ce procédé nécessite la fabrication de moules, le moulage, le soudage et de multiples opérations d'usinage, ce qui rend la production longue et sujette à des défauts tels que des retassures ou des imprécisions dimensionnelles.
Le Imprimante 3D TPM3D P360 SLS avec le Système de traitement des poudres TPM3D PPS360DTMRS imprime désormais directement les collecteurs d'admission et les plénums d'admission en utilisant Precimid1176Pro GF30 BLK, un matériau en nylon renforcé de fibres de verre conçu pour les applications industrielles hautes performances.
Sans outillage ni processus de production en plusieurs étapes, les composants peuvent passer de la conception CAO à la pièce finie. en aussi peu que 48 heuresAprès un post-traitement simple, comprenant le sablage et le lissage de surface, les pièces imprimées atteignent des tolérances d'assemblage de ±0.2 mm, répondant aux exigences d'ajustement strictes des applications de course.
Cycles de production plus rapides et coûts de fabrication réduits
Pour les applications de course à faible volume et hautement personnalisées, la fabrication conventionnelle peine souvent à atteindre une rentabilité optimale. L'outillage nécessaire à la fonderie des collecteurs d'admission peut à lui seul coûter des dizaines de milliers de dollars, tandis que les processus de finition et d'inspection, qui nécessitent une main-d'œuvre importante, augmentent encore les coûts de production.
L'impression 3D par frittage laser sélectif (SLS) élimine totalement le besoin de moules. Le taux d'utilisation des matériaux dépasse 90 % et la poudre non utilisée peut être recyclée et réutilisée pour la production future. Selon DTMRS, le cycle de développement d'un ensemble d'admission complet a été réduit de plus de 80 % par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles.
De même, et c'est tout aussi important, le processus de fabrication entièrement numérique garantit une qualité de pièces extrêmement constante. Les défauts de fonderie aléatoires, tels que la porosité et les bulles d'air, sont éliminés, permettant à DTMRS d'atteindre un rendement de production proche de 100 % tout en développant rapidement de nouveaux modèles pour ses clients.
Performances et légèreté : un collecteur d'admission V8 ne pesant que 1.9 kg
La réduction du poids demeure l'un des facteurs les plus importants en ingénierie automobile, influençant directement le rapport poids/puissance, la maniabilité et l'équilibre du véhicule.
En utilisant des plénums d'admission et des collecteurs intégrés imprimés par SLS et fabriqués à partir de nylon renforcé de fibres de verre, DTMRS a considérablement réduit le poids des composants tout en maintenant les performances structurelles.
Un collecteur d'admission V8, fabriqué grâce à la solution SLS de TPM3D, ne pèse que 1.9 kg et nécessite environ 13 heures d'impression. Un autre composant d'admission pèse 2.5 kg et sa production dure environ 10 heures. Comparées aux pièces métalliques classiques, les pièces imprimées en SLS permettent un gain de poids de plus de 40 %.
Au-delà de l'allègement, la technologie SLS permet de réaliser des canaux d'écoulement d'air internes complexes, des géométries à parois minces et des éléments structurels intégrés difficiles, voire impossibles à obtenir par moulage. Ces flux d'air optimisés contribuent à améliorer l'efficacité de l'admission et la réactivité du moteur.
Géométries complexes sans contraintes de fabrication
Les méthodes de fabrication traditionnelles limitent souvent les ingénieurs lors de la conception de canaux internes courbes, de glissières à section variable ou de structures de renforcement intégrées. La fabrication additive par frittage laser sélectif (SLS) lève bon nombre de ces contraintes.
Grâce au volume d'impression grand format du système P360 (360 × 360 × 600 mm), DTMRS peut imprimer des ensembles d'admission monoblocs intégrant directement brides, supports de capteurs et autres détails fonctionnels. Ceci réduit le besoin de soudure, d'étanchéité et d'assemblages secondaires.
Après post-traitement, la rugosité de la surface interne des canaux d'écoulement d'air est considérablement réduite, minimisant ainsi la résistance à l'écoulement d'air et contribuant à améliorer les performances du moteur.
TPM3D P360 + PPS360 : Une solution SLS pour la fabrication numérique de véhicules de sport automobile
La fabrication de pièces pour le sport automobile exige rapidité, répétabilité et flexibilité de production. Le flux de travail SLS intégré de TPM3D associe l'imprimante industrielle P360 à la station de travail de traitement de poudre PPS360 pour créer un système de fabrication compact et hautement performant.
La P360 est certifiée CE et intègre un générateur d'azote ainsi qu'une technologie de refroidissement actif pour une production en continu. Le poste de travail PPS360 prend en charge la récupération, le tamisage, le mélange et l'alimentation automatisés des poudres, tout en garantissant la conformité aux normes de sécurité antidéflagrantes tout au long du processus.
Pour DTMRS, cette solution permet une transition de la fabrication conventionnelle vers une production numérique flexible, prenant en charge tout, du prototypage rapide aux pièces de course à faible volume.
L'impression 3D SLS redéfinit l'avenir des composants de sport automobile
La collaboration entre TPM3D et DTM SPORT DE COURSE démontre comment l'impression 3D industrielle SLS change l'avenir de la fabrication des composants de course.
À mesure que les contraintes liées à l'outillage, au poids, au coût et aux délais de production s'estompent, les ingénieurs bénéficient d'une plus grande liberté pour optimiser les conceptions axées sur la performance. Des collecteurs d'admission aux futures applications de groupes motopropulseurs, la fabrication additive élargit rapidement le champ des possibles en ingénierie automobile.
