Centre d'apprentissage 3D
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Les bases de l'impression 3D

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Guide de design

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Préparer un fichier 3D

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Découpe et gravure laser

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Impression 3D pour les entreprises

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Choisissez le meilleur matériau d'impression 3D

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Les logiciels pour l'impression 3D

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Les technologies d'impression 3D

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Les applications de l'impression 3D

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Les meilleurs articles de Sculpteo

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Personnalités de l'impression 3D

Automobile et impression 3D : Le guide complet de la voiture imprimée en 3D

Introduction

Au sein de l’industrie automobile, la fabrication additive est une vraie révolution. La technologie d’impression 3D a longtemps été considérée comme un outil de prototypage – et elle l’est toujours. Mais nous voyons que cette technologie commence à être utilisée pour la fabrication de voitures. Vous avez bien lu, il est maintenant possible de créer des voitures grâce à l’impression 3D. C’est le résultat d’une tendance globale dans le monde de la fabrication additive, cette technologie est maintenant reconnue comme étant une des technologies de fabrication, et non plus comme une technique de fabrication de preuves de concepts ou de prototypes. Pourquoi l’impression 3D est-elle si intéressante pour les constructeurs automobile ? Qu’est-il possible de faire aujourd’hui ? Quelles sont les potentielles prochaines étapes pour les voitures imprimées en 3D ? Préparez-vous au voyages et découvrez comment l’impression 3D change l’industrie automobile. 

Implémenter l’impression 3D dans l’industrie automobile

Les avantages de l’impression 3D dans le monde de l’automobile

Les clients et les fabricants commencent à rêver de la voiture entièrement imprimée en 3D. Ce rêve rejoint peu à peu la réalité, grâce à l’évolution de matériaux et technologies d’impression 3D. Cela mène donc naturellement à un intérêt grandissant pour les innovations autour de l’industrie automobile.  Nous devons encore attendre un petit peu avoir de voir une voiture entièrement imprimée en 3D rouler dans nos rues. La fabrication additive est déjà utilisée dans l’industrie pour de nombreuses applications. Les constructeurs voient maintenant les avantages de cette technologie pour leur stratégie, du développement à la production. Gagnez du temps sur le développement de votre preuve de concept et votre production, et faites des économies sur votre process d’outillage. Nous allons voir quelles sont les applications de l’impression 3D pour le secteur automobile et comment cette technologie peut devenir un réel avantage compétitif.

Utiliser un logiciel de modélisation 3D pour l’industrie automobile

Un logiciel de modélisation 3D est la toute première étape lorsque vous commencez un projet d’impression 3D. Vous devez choisir un logiciel adapté à la création de projets pour l’automobile.  Il n’existe aucun logiciel 3D dédié à l’automobile, mais cela n’est pas un problème !  La meilleure solution est d’utiliser un logiciel 3D adapté aux projets liés à la mécanique ou à l’ingénierie, ce qui permet de créer des équipements techniques, industriels. Ces programmes changent la façon dont sont développées et fabriquées les voitures. Utiliser la 3D permet de créer des itérations beaucoup plus rapidement. Ces logiciels offrent également des outils de visualisation, de simulation, et même générer des rendus réalistes qui peuvent vous aider pour vos présentations.  Il s’agit également une technique facile pour travailler sur vos designs de véhicules, ou de pièces de véhicules. Ces programmes 3D proposent des outils avancés permettant de créer des systèmes électroniques et des pièces mécaniques. Vous pouvez consulter notre sélection de logiciels 3D pour les pièces automobile mais gardez à l’esprit que ces logiciels ne s’adressent pas aux débutants, il vous faudra un minimum d’expérience pour utiliser l’un d’eux. 

Quel matériau d'impression 3D choisir

Afin d’implémenter la fabrication additive au sein de secteurs exigeants tels que l’industrie automobile, vous aurez besoin d’utiliser des matériaux adaptés.  Les propriétés mécaniques de ces matériaux utilisés avec de la fabrication traditionnelle sont maintenant disponible par impression 3D. Voici les meilleurs matériaux d’impression 3D pour le secteur automobile:

  • Le Polypropylène

Certains plastiques comme le Polypropylène sont beaucoup utilisés dans le secteur automobile. L’Ultrasint® PP nat 01 possède un profil mécanique permettant de nouvelles applications, particulièrement pour le secteur de l’automobile. Par exemple, le Polypropylène peut être utilisé pour imprimer en 3D des composants pour l’habitacle d’une voiture, pour un filtre à air, ou des conduits. 

 

  • Le Polyamide 6

La fabrication additive offre également d’autres propriétés comme la résistance thermique comme l’Ultrasint® PA6 FR, un poudre de polyamide contenant un additif ignifuge. Ce matériau combine d’excellentes performances mécaniques et une résistance thermique impressionnante

L’Ultrasint® PA6 MF est hautement résistant et permet de créer des pièces fonctionnelles pour le secteur du transport. Le PA6 est assez résistant pour maintenir l’assemblage d’un moteur et supporte aussi bien la chaleur, les vibrations et les charges statiques.

  • TPU

Avec une bonne résilience après déformation et une bonne stabilité face au UV, le TPU offre de nombreux avantages pour vos projets nécessitant un matériau élastomère. En créant des structures internes intéressantes des pièces peuvent être imprimées pour le secteur automobile.

L’Ultrasint® TPU 88A ou l’Ultrasint® TPU 01 peuvent être utilisé pour créer des composants automobiles. Avec un Shore A 88, des gaines de filtres à air, soufflets de cardan, toutes les pièces flexibles et résistantes pour le secteur automobile peuvent être créées avec ce matériau.

  • Le Nylon PA11

Vous souhaitez adopter un procédé de fabrication plus durable ? L’utilisation de Nylon PA11 pourrait être la solution. Le PA11 est basé sur une biomasse 100% renouvelable. La graine de ricin est extraite de la plante de ricin pour en faire de l’huile. L’huile est ensuite transformée en monomère (acide 11-aminoundécanoïque), qui est finalement polymérisé en polyamide 11. Voici quelques options qui pourraient vous êtres utiles pour vos projets automobiles: 

  • Ultrasint® PA11 & MJF PA11 – Ces PA11 sont des matériaux bio-sourcés, parfaits pour la création de pièces durables, résistantes au stress. 
  • Ultrasint® PA11 CF est un matériaux renforcé en fibres de carbone. Ce matériau est parfaitement adapté aux pièces mécaniques devant présenter une résistance aux impacte tout en préservant un rapport poids / force important.  Il est important en automobile de concevoir des pièces au poids optimisé, ce matériau sera donc particulièrement adapté. 

Réduire le poids d'une voiture

Les fabricants de voitures cherchent toujours de nouvelles techniques pour réduire le poids de leurs produits. En effet, un véhicule plus léger consomme moins et devient donc un peu moins polluant. Pour alléger un véhicule, il faut donc optimiser le design de vos pièces, et ainsi développer de nouvelles structures. Par exemple, Volkswagen a recréé le design et optimisé la structure de supports de vitres, pesant ainsi 74% de moins que les précédentes pièces. Vous pouvez créer des structures légères grâce à des designs innovants comme des lattices, ou en réduisant le nombre de pièces grâce à des designs plus adaptés. 

 

Bugatti’s Divo Supercar 

L’impression 3D est réellement un avantage pour optimiser la structure de vos pièces et réduire leur poids. C’est précisément la raison pour laquelle Bugatti, le constructeur français a commencé à inclure des pièces imprimées en 3D pour la fabrication de sa nouvelle voiture: la Divo Supercar. Réduire le poids total de cette voiture pour améliorer sa performance et rendre son design encore plus aérodynamique. Les phares de la voiture ont par exemple été recréé grâce à l’impression 3D. 

Bugatti Automobiles S.A.S

Bugatti Automobiles S.A.S

Light Cocoon, la voiture extrêmement légère

La fabrication additive ouvre de nouvelles possibilités de designs pour la constructeur de voitures. C’est exactement ce que se sont dit les ingénieurs du studio de design allemand EDAG lorsqu’ils ont créé la voiture imprimée en 3D appelée Light Cocoon. Ils ont combiné impression 3D et inspirations de la nature. Ils ont travaillé sur l’optimisation topologique de leurs structures imprimées en 3D. 

Light Cocoon 3D printed car by EDAG

Credits: EDAGent Les phra

Créer des voitures personnalisées

Beaucoup d’amateurs de voitures rêvent d’acquérir une voiture unique, avec des design extérieurs, ou des composants internes. Ces créations à l’unité peuvent revenir très chères pour le fabricant, mais avec l’impression 3D créer un seul exemplaire n’est plus un problème. 

Genesis, la voiture imprimée en 3D inspirée de carapaces

EDAG a également créé une voiture imprimée en 3D appelée Genesis. Mais celle-ci n’est pas exactement un véhicule, il s’agit plutôt d’un concept physique innovant, inspiré par les carapaces de tortues et produites en utilisant le Frittage Sélectif par Laser (SLS). Pourquoi une telle inspiration? Les tortues bénéficient de milliers d’années dévolution, faisant de leur carapaces une protection parfaite. Reproduire cela n’est pas aisé, mais la fabrication additive a permis de créer une géométrie complexe, parfaitement optimisée et résistante.
Genesis 3D printed car by EDAG
Credits: EDAG

Urbee, la voiture éco-friendly

Créer des véhicules moins polluants est également un des sujets majeur dans l’industrie. Urbee est une voiture électrique imprimée en 3D, en effet, l’équipe souhaite transporter deux personnes et un chien de New York à San Francisco dans cette voiture en utilisant seulement 10 gallons de biocarburant. Comment est-ce possible ? Le corps de cette voiture imprimée en utilisant la technologie Polyjet est très légère.

Le projet M de Shell

Le Projet M a été développé par Shell et est fait de 93 pièces imprimées en 3D. Ce projet a été inspiré par un design créé par Gordon Muray et sa voiture concept T.25 de 2010. 3D printed car shell
https://www.autoplus.fr/actualite/Shell-Concept-Mini-citadine-Ecologie-Petrole-1503955.html[/caption]

La voiture de luxe imprimée en 3D

Des marques de luxe du secteur de l’automobile commencent également à implémenter la fabrication additive à leur procédé de production. Le véhicule créé par Bentley a été créé avec quelques pièces imprimées en 3D avec du métal. Il s’agit de la  Bentley EXP 10 Speed 6. Cette voiture hybride a été lancée en 2015 et certaines parties de la carrosserie sont imprimées en 3D.    bentley car

Remplacer des pièces détachées facilement

Si certainement pièces de la voiture se cassent, les remplacer peut être un vrai challenge, surtout s’il s’agit d’une ancienne voiture, qui n’est plus produite aujourd’hui. Que faut-il faire dans ce cas ? En combinant fabrication additive et scan 3D il est possible de reproduire ces pièces, voire même de les optimiser par rapport aux pièces originales, avant de les imprimer. 

Jaguar et ses pièces automobile imprimées en 3D

Même les constructeurs traditionnels prennent part à la révolution de l’impression 3D. Par exemple, Jaguar a saisi cette opportunité pour attirer les clients. L’entreprise utilise le scan 3D pour recréer le modèle XKSS de 1957. La fabrication a duré 18 mois, les seules différences avec le modèle d’origine concernent les normes de sécurité.  credit: jaguar

Porsche Classic et la fabrication additive 

Tout comme Jaguar, Porsche Classic, la division de Porsche dédiée aux anciens véhicules, utilise maintenant la fabrication additive pour les petites séries de pièces détachées. En effet, les pièces de certains véhicules ne sont plus produites. Toutes les pièces produites utilisant la fabrication additive répondent parfaitement aux normes en termes de fidélité au modèle original. Que ce soit d’un point de vue visuel ou technique.  Ces pièces sont créées avec des imprimantes SLS 3D

La BMW 507 d’Elvis

La voiture d’Elvis a été restaurée partiellement grâce à l’impression 3D. En effet, les pièces de cette BWM 507 n’existent plus aujourd’hui. L’équipe de BMW Group Classic ont donc utilisé la fabrication additive pour recréer d’anciens composants. Sans l’impression 3D cette restauration aurait été impossible.  

La PUV robuste

Cette voiture PUV a été développée par le Oak Ridge National Laboratory pour un projet appelé AMIE: Additive Manufacturing Integrated Energy. Le but de ce projet est de trouver de nouvelles énergies pour générer, utiliser et économiser de l’énergie.  Tout le corps de ce véhicule a été fait en utilisant du plastique renforcé en fibres carbon, imprimé avec une très grand imprimante 3D.

Vision, le pneu imprimé en 3D de Michelin

Le fabricant de pneus Michelin a décidé de réinventer un pneu avec son projet “Vision”. leur but premier est d’avoir un pneu a l’impact environnemental relativement réduit tout en créant un produit recyclable. Ce pneu a été inspiré par une forme naturelle, en forme de nid d’abeille, en utilisant de la matière organique. Cela donne de la résistance, rendant un impossible d’avoir un pneu à plat. Toute la structure peut être recyclée. Elle est ensuite recouverte par un matériau caoutchouteux imprimé en 3D. Ce produit n’est pas encore sur le marché et il faudra certainement attendre une dizaine d’années avant de pouvoir s’en procurer un.

Michelin

L’impression 3D pour la restauration de voitures

Nos clients Additive Restoration profitent de l’impression 3D pour réparer des voitures de collection. La fabrication additive est pour eux la solution parfaite pour créer des petits volumes et des pièces sur-mesure.  L’impression 3D de ces pièces est aussi un avantage pour repenser la chaîne logistique. Cela offre la possibilité d’avoir un inventaire digital et d’imprimer quand cela est nécessaire via un service d’impression 3D en ligne.   

Nos conseils pour créer des pièces automobile imprimées en 3D

Vous souhaitez créer vos propres pièces ? Voici quelques conseils que nous avons pu récupérer de la part des clients utilisant notre plateforme d’impression 3D pour l’automobile.  Premièrement, vous devez réellement penser à la fonction de la pièce que vous souhaitez imprimer. Cela vous aidera à choisir le bon matériau, en fonction des spécifications techniques de votre objet et les propriétés mécaniques du matériau à choisir.  Si vous travaillez sur une pièce existantes, nous vous recommandons de revoir et optimiser le design de la pièce. Vous pouvez ainsi utiliser moins de matière, baisser le pièce de la pièce, la rendre plus légère, créer une structure complexe, ou simplement la rendre plus jolie.  N’hésitez pas à utiliser différents matériaux d’impression 3D pour vos projets. Par exemple, certaines pièces auront besoin d’être fabriquées en métal, alors que d’autres seront nécessairement en plastique, même si elles étaient précédemment en plastique. Les technologies de Frittage Sélectif par Laser (SLS) et de Fusion Sélective par Laser (SLM) peuvent ainsi vous être utiles.   Vous avez besoin d’aider pour optimiser vos pièces? Sculpteo Studio, notre service de consulting pourra vous venir en aide.  

Améliorer la production

Strati, la voiture imprimée en 44 heures

The Strati a été créée par Local Motors, un think tank open-source centré sur l’ingénierie et le design. Une voiture a été créé en un temps record, cela a pris 44 heures. La voiture n’a pas entièrement été créée avec l’aide de la fabrication additive.  Les roues et la batterie ont été créés avec d’autres techniques de fabrication. 

LSEV, la voiture électrique abordable 

Ce véhicule imprimé en 3D a été développé par une entreprise italienne, XEV, avec le matériau d’impression 3D de l’entreprise Polymaker.  Tout le projet a été réalisé pour montrer comment la fabrication additive était adaptée pour la production. En effet, cette voiture sera ensuite produire en masse. En travaillant sur les matériaux et la structure, le fabricant a créé une voiture légère, coutant $7,500. Ce procédé de production mène donc à une réduction de 70% des investissement par rapport à un système de fabrication traditionnel.
3D printed car

LSEV

Blade, la voiture imprimée en 3D prête pour la production

Divergent 3D, dirigé par le CEO Kevin Czinger, a dévoilé une voiture de sport imprimée en 3D au CES 2017. Une des principales innovations est que Divergent 3D a utilisé une technique de “node” impliquant l’utilisation d’aluminium combiné avec des fibres de carbon, permettant un résultat plus léger, mais aussi plus résistant. Leur but avec cette voiture est de réduire le poids de la voiture de 50% et le nombre de pièces de 75%. Nous attendons maintenant les prochaines itérations de ce prototype !

La moto imprimée en 3D

Les voitures ne sont pas les seules à utiliser l’impression 3D. EN effet, les motos aussi peuvent en profiter. NowLAB et Big Rep ont développé la première moto imprimée en 3D durant une des dernières éditions de FormNext. 

Améliorer l'outillage

Vous ne le savez peut-être pas mais la fabrication additive est un réel avantage pour améliorer son outillage. Les outils imprimés en 3D sont plutôt utiles peuvent aider à maximiser l’efficacité de votre production. 

Volkswagen, réduit ses coûts d’outillage

Volkswagen Autoeuropa, le constructeur automobile utilise l’impression 3D pour fabriquer certains de ses outils. L’entreprise estime avoir économisé 250,000€ en 2017 grâce à l’impression 3D. Réduire l’investissement concernant l’outillage grâce à la fabrication additive est donc possible. 

Ford et la création d’outils 

Le constructeur automobile Ford utilise également la fabrication additive dans ses usines pour créer des outils adaptés, aidant ses employer dans la création de véhicules. Ces outils sont adaptés à des missions et situations spécifiques. En adoptant l’impression 3D, les outils peuvent être créé n’importe quand, optimisant ainsi tout le workflow. 

La voiture entièrement imprimée en 3D

Vous avez peut être remarqué que l’ère de la voiture totalement imprimée en 3D n’était pas encore là. Certains projets sont néanmoins très avancés. Mais la recherche dans ce secteur va assez vite, puisque l’intérêt pour cette technique de fabrication est grandissant. 

Vous êtes prête à embrasser la puissance de la fabrication additive pour la création de vos pièces automobile ? Que ce soit pour une preuve de concept, un produit fini, ou un prototype fonctionnel, commencez à utiliser notre service en ligne d’impression 3D ! Découvrez les différentes possibilités offertes par l’impression 3D pour le secteur automobile, et recevez vos pièces imprimées en 3D à ParisBordeauxToulouse et dans toute la France !

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