D'après l' Agence internationale de l'énergie (AIE) , plus d'une voiture sur quatre vendues dans le monde en 2025 devrait être électrique . Les ventes mondiales de véhicules électriques devraient dépasser les 20 millions d'unités en 2025, et leur part de marché devrait dépasser les 40 % d'ici 2030, à mesure qu'ils deviennent plus abordables sur un nombre croissant de marchés.
Dans ce contexte d'adoption rapide, la fabrication additive s'impose comme un moteur essentiel d'innovation dans la conception et la production de véhicules électriques. La technologie d'impression 3D par frittage sélectif par laser (SLS) de TPM3D, avec ses avantages uniques, accompagne l'industrie de la R&D à la fabrication.
Prototypage rapide : accélérer la R&D
Lors du développement d'un véhicule électrique, une vérification rapide de l'apparence, de l'assemblage et de l'ergonomie est essentielle pour respecter les délais du projet. L'impression 3D SLS de TPM3D, reconnue pour sa haute précision et ses délais d'exécution rapides, offre une solution efficace pour le prototypage :
Enjoliveurs : Fabriqués en nylon blanc 12 Precimid1172Pro, les enjoliveurs imprimés en 3D par TPM offrent une excellente précision dimensionnelle, une grande résistance mécanique et une durabilité accrue. Les pièces ont passé avec succès les tests d’emboîtement et ont supporté les finitions telles que la peinture et le plaquage, simulant ainsi les effets finaux de la production en série à l’échelle 1:1.
Boîtier de phare automobile : Grâce à son système P550DL (taille de construction 550×550×850 mm), TPM3D a produit 15 boîtiers de phare automobile en une seule opération en 30 heures, réduisant ainsi le temps de cycle tout en répondant aux exigences des tests de performance mécanique.
Pièces d'utilisation finale en petites séries : légères, solides et sûres
Pour les applications à forte demande telles que les voitures de course, les véhicules sans pilote et les flottes spécialisées, la technologie SLS de TPM3D offre à la fois une flexibilité de conception et des gains de performances.
Voiture de course « Triple Couronne » de l'Institut de technologie de Pékin : des équipes d'étudiants ont utilisé TPM3D pour repenser des composants clés, obtenant ainsi une réduction de poids de 36.7 % et une résistance au feu conforme à la norme UL94-V0. Par exemple, le support d'un module de batterie, traditionnellement en fibre de verre, pesait 300 g. Son remplacement par du Precimid1171 FR a permis de réduire le poids à 190 g, tout en améliorant la sécurité incendie et en protégeant les cellules dans des conditions de course extrêmes.
Voiture de course de l'Université Tongji : En 2020, TPM3D a fourni 200 pièces imprimées en SLS pour l'ensemble du véhicule, des boîtiers de batterie et des contrôleurs aux ailerons aérodynamiques et au volant. Fabriquée en nylon 12 ignifugé V0, la voiture de course affiche un poids total de seulement 195 kg, une vitesse de pointe de 110 km/h et une accélération de 0 à 100 km/h en 3.6 secondes.
Points forts techniques des composants sélectionnés :
| Composant | Processus précédent | Mise à niveau SLS | Avantages en termes de poids et de sécurité |
|---|---|---|---|
| Cadre du module de batterie | Assemblage de panneaux en fibre de verre | Imprimé en 3D avec un matériau en nylon ignifuge | 1 kg plus léger, classement au feu V0, protection précise |
| Quille vide | Aluminium découpé au fil et filetage | Imprimé en 3D avec du nylon | Réduction de poids de 15 %, performances mécaniques et de fatigue élevées |
| Chemise d'eau du moteur | Impression 3D en résine | Imprimé en 3D avec un matériau en nylon chargé de verre | Léger, haute précision, excellente résistance mécanique et à la fatigue |
| Conduit d'air | Moulage traditionnel | 3D imprimé | Géométrie plus légère et complexe réalisable, haute précision |
| Boîtier de batterie avant | Panneau en fibre de verre fraisé CNC | Imprimé en 3D avec un matériau en nylon ignifuge | Poids réduit, indice de sécurité V0, performances mécaniques élevées |
Voiture de police autonome de Dubaï : grâce à un système TPM3D S600DL et une imprimante Precimid1172Pro GF30 BLK, le fabricant MICROPOLIS a imprimé de grandes pièces structurelles. Comparé à l’utilisation de métal, le temps de production a été réduit de 4 à 2 jours, tandis que le poids a été diminué de 27 kg à seulement 4 kg, soit une réduction de 82 %, ce qui a permis d’améliorer l’efficacité et de réduire la consommation d’énergie.
Outillage et montages : coûts réduits, production plus rapide
En production de masse, un outillage stable et rentable est essentiel. Un important fournisseur de pièces automobiles a adopté la S600DL de TPM3D pour produire des gabarits et des montages destinés aux usines mondiales de Hyundai. Les résultats ont été probants :
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Temps de production : réduit de 5.5 jours (aluminium coulé au sable) à 2.5 jours (nylon SLS), soit une amélioration de 55 %.
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Prix par ensemble : réduit de 2 060 USD à 550 USD, soit une économie de 73 %.
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Qualité : Les taux de rendement se sont nettement améliorés, minimisant les rebuts dus aux imprécisions de montage.
| Processus | Temps de production | Coût par ensemble | Taux de rendement |
|---|---|---|---|
| Aluminium moulé au sable | 5.5 jours | $2,060 | ~% 75 |
| Impression 3D SLS | 2.5 jours | $550 | Meilleure performance du béton |
Un nouveau paradigme pour la fabrication de véhicules électriques
De la validation rapide des prototypes à la production légère et hautement sécurisée en petites séries, en passant par l'outillage optimisé en termes de coûts, l'impression 3D SLS de TPM3D démontre le potentiel de la fabrication additive dans l'industrie des véhicules électriques.
Grâce à des mises à niveau matérielles et des améliorations d'efficacité continues, SLS est prêt à accélérer davantage le développement des véhicules électriques vers des véhicules plus légers, des cycles de production plus rapides et des normes de sécurité plus élevées.
