Les moteurs imprimés en 3D peuvent-ils devenir une réalité ?

Posted By Lucie Gaget on 19/08/2020 | 0 comments

L’impression 3D offre de nouvelles possibilités aux industries telles que l’aéronautique et l’aérospatial. Ces industries profitent actuellement des avantages de l’impression 3D pour leurs procédés de prototypage et de production. De nouvelles opportunités sont constamment offertes à ces industries avec le développement de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux.

De nombreux composants mécaniques peuvent être créés grâce à la fabrication additive, comme des pièces de moteur pour l’aviation, l’aérospatial, ou même pour des véhicules automobiles. Nous allons ici nous concentrer l’impression 3D dans le cadre de la fabrication d’un moteur. Premièrement, nous allons voir comment l’impression 3D aide à créer des pièces mécaniques.

La fabrication additive, utilisée dans l’aérospatial, l’aéronautique et l’automobile 

Pourquoi l’impression 3D peut devenir un atout pour la fabrication de moteurs ? 

Ce procédé de fabrication avancé peut devenir un réel atout pour la production de moteur. Utiliser des imprimantes 3D pour le prototypage et pour la production a de nombreux avantages et peut vous aider à améliorer le développement d’un produit, optimiser les volumes et les performances, tout en créant des pièces aux géométries complexes.

• Prototyper avec l’impression 3D 

La fabrication additive est connue pour être une bonne technique de prototypage. Cette technologie permet de fabriquer plusieurs itérations à bas coût et assez rapidement. De plus, vous devez utiliser un logiciel  de modélisation 3D afin de créer vos pièces, si vous avez ensuite besoin d’effectuer des modifiations vous n’avez qu’à modifier votre modèle 3D directement. Cela vous permettra de travailler plus rapidement qu’avec d’autres procédés. Optimisez votre procédé de prototypage en utiliser des matériaux à haute performance.

• Produire avec l’impression 3D 

Si la fabrication additive est communément utilisée pour le prototypage,  elle est également de plus en plus utilisée pour la production. Cette technologie est parfaitement capable de fabriquer des pièces techniques pour des projets mécaniques.

En effet, la technologie d’impression 3D évolue très rapidement et de nombreux matériaux ultra-résistants font leur entrée sur le marché. Quand il s’agit d’industries telles que l’aérospatial, l’aéronautique, et même l’automobile, il est important d’utiliser un matériau aux propriétés avancées et particulièrement résistant à la chaleur. 

L’impression 3D devient une technique de fabrication de confiance

Les moteurs en impression 3D sont principalement développés pour l’aéronautique pour le moment, mais cette façon de faire se propage rapidement vers le monde automobile.  Des matériaux comme les métaux, comme ceux produits avec les technologies DMLS et SLM sont parfaits avec ces projets. Mais l’industrie de la fabrication additive développe maintenant des plastiques haute-performance, avec notamment des matériaux déjà utilisés par ces secteurs avec le CNC machining ou le moulage par injection. De cette façon les PA6 FR, PA6 MF, TPU, et Polypropylene sont maintenant tout à fait disponibles pour l’impression 3D.

Des  acteurs majeurs tels que la NASA font confiance à l’impression 3D et l’utilise d’ailleurs dans le développement de nombreux projets, que ce soit pour le prototypage ou la production.  

Utiliser un logiciel de modélisation 3D pour créer des pièces mécaniques

Afin de commander vos pièces en impression 3D vous aurez besoin d’utiliser un logiciel de modélisation 3D. Certains sont dédiés à l’ingénierie mécanique, ce qui vous permettra notamment de créer des pièces complexes. Par exemple, Autodesk a édité différents logiciels de modélisation 3D qui peuvent être utilisés pour l’ingénierie mécanique comme Fusion 360 ou Inventor. Vous pouvez également utiliser un logiciel professionnel, tel que CATIA.

Il existe également des logiciels spécialiés par industrie, comme les logiciels dédiés à l’automobile ou à l’aviation. Ce programmes peuvent vous offrir des fonctionnalités intéressantes pour vos projets. Plus que le design et la modélisation, ces logiciels peuvent vous offrir de belles opportunités en termes de simulation, visualisation, et rendu. 

Fabriquer des moteurs grâce à la fabrication additive

Voici quelques exemples de projets impliquant fabrication de moteurs et impression 3D. Ces derniers pourraient vous inspirer, n’hésitez pas à nous contacter pour la réalisation de vos projets.

Les moteurs de fusées vont aller dans l’espace en Nouvelle-Zélande

Ce moteur a été imprimé en 3D en seulement 24 heures. Ce moteur de fusée a été développé par une entreprise US appelée RocketLab. Les détails concernant le matériau et la technologie n’ont pas été communiqués, mais il ‘agit bien d’un dispositif créé par fabrication additive. Ce procédé a permis à l’équipe de créer des pièces plus légères, grâce à l’optimisation du design du produit. 

https://www.3dnatives.com/en/rocket-lab-3d-printed-engine260520174/

Le moteur de fusée Australien 

Voici un autre moteur créé par l’Australia’s Monash University. L’impression 3D permet de créer des pièces de fusées avec différentes formes, afin d’améliorer la propulsion de la fusée. Le but de cette expérience était de travailler sur un design afin de créer une fusée plus efficace et l’impression 3D est la meilleure méthode pour améliorer cet aspect. 

Cette technique de fabrication permet de travailler plus rapidement: ce projet a été concrétisé en quatre mois seulement et les premiers tests ont été un réel succès.

Credit: COURTESY OF MONASH UNIVERSITY

Moteur à combustion interne imprimé en 3D

Tous les ans,  le Shell-Eco marathon invite des élèves du monde entier pour qu’ils entrent en compétition et développent des véhicules innovants. Si l’impression 3D a été utilisée par plusieurs participants, une équipe de l’université de Canterbury en Nouvelle Zélande a créé un moteur en titane pour leur voiture, pour l’Eco-marathon en Asie. 

La plupart du temps, quand l’impression 3D est utilisé dans un procédé de fabrication de moteur, seulement quelques composants sont imprimés en 3D. Dans ce projet précis, c’est tout le moteur qui a été imprimé en 3D avec du titane, fonctionnant de façon responsable avec de l’éthanol neutre en carbone. Ce proejt montre les possibilités offertes par l’impression 3D pour développer des solutions innovantes.

Le moteur Toyota 4 22RE en impression 3D

L’entreprise chinoise Winbo Smart Tech a imprimé en 3D un moteur de Toyota à quatre cylindres, en seulement 3 jours avec des imprimantes FDM. Le moteur se compose de 130 pièces entièrement imprimées en 3D afin de montrer le potentiel de ces machines de fabrication additive. Toutes les pièces ont parfaitement pu être imprimées et assemblées. 3

Les ingénieurs de la NASA et le prototypage de moteurs 

La fabrication additive est un outil parfait pour créer des prototypes. Le prototypage est même possible avec des matériaux tels que le métal. Parmi leurs essais, un prototype de moteur imprimé en utilisant deux métaux différents: le cuivre et inconel. Ce procédé avancé offre des possibilités prometteuses pour le futur de l’impression 3D métal. 

SuperDraco, un moteur créé grâce à la fabrication additive 

SpaceX est connu pour son utilisation de l’impression 3D. Ces derniers ont en effet créé un moteur en utilisant l’impression 3D, appelé SuperDraco. Ce procédé a été utilisé à différents niveaux. Premièrement, pour le test, l’impression 3D a été utilisé à la place des méthodes traditionnelles. L’impression 3D a également dévoilé plusieurs avantages durant le procédé de fabrication, en réduisant les délais. Ces pièces étaient aussi résistantes que des pièces traditionnelles. 

L’impression 3D :  Une façon de réduire les coûts pour la NASA

Créer des pièces de moteur en utilisant l’impression 3D aide la NASA à réduire les coûts. En effet, cette technique leur permet d’obtenir des pièces plus abordables. L’impression permet de créer des formes complexes et d’éviter les assemblages. En effet, en optimisant le design des pièces, il est donc possible de réduire les coûts de production ainsi que les délais. C’est pourquoi ce procédé de fabrication va être de plus en plus utilisé dans le futur. Ces pièces ont fait partie des tests RS25, un des moteurs de fusées les plus puissants jamais créés.

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-prepares-to-fly-first-rs-25-flight-engine-test-set-for-march

Le future de l’impression 3D pour les moteurs 

Les nouvelles imprimantes 3D et les nouveaux matériaux apparaissent sur le marché, permettant de fabriquer des projets impressionnants. Par exemple, l’impression 3D de métal devient de plus en plus précise, abordable, et pourrait devenir un réel atout pour différentes entreprises. 

De nombreux matériaux sont développés tous les ans, assurant un futur prometteur à cette technologie. Cela est la preuve que ce procédé de fabrication additive a le potentiel nécessaire pour améliorer le développement produit ainsi que le produit lui-même.  

Vous souhaitez imprimer des pièces en 3D pour créer vos prototypes ou pour votre production ? Commandez vos pièces sur notre service d’impression 3D dès maintenant.