Fait l'impression 3D ajoutent ?

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Un thème d'actualité pendant un certain nombre d'années, il s'avère maintenant que des technologies additives de fabrication (impression 3D) commencent à être appliquées plus largement par un certain nombre d'OEM des véhicules à moteur. Mais tandis que la fabrication additive a été une partie intégrante de mise au point de prototypes pendant longtemps, que diriez-vous de la transition beaucoup-soulevée de cette technique de fabrication avancée dans la production de courant principal ?

Il y a, naturellement, beaucoup d'obstacles à surmonter avant que le monde voie une partie 3D-printed sur une voiture à fort débit de production, pas moins vitesse de processus. Cependant, le fait que plusieurs OEM présentent de telles pièces dans les modèles à faible volume, spéciaux ou de course, montre que là élève la confiance à la fabrication additive comme plus que juste instrument de développement utile. La liberté pratiquement illimitée de conception et les coûts de usinage zéro sont deux des avantages principaux du processus, et ceux-ci s'avèrent clairement trop attrayant ignorer, pour les pièces en plastique et en métal.

BMW, par exemple, emploie déjà SLS (laser sélectif agglomérant) pour produire les roues en aluminium de pompe à eau pour des powertrains, et considère maintenant l'adoption de la technologie d'AGRAFE (production liquide continue d'interface), par lequel des pièces “soient développées” plutôt que la couche-par-couche créée. La fabrication additive remodèle également le paysage chez Lamborghini et Ford, en particulier pour des voitures de voie. FDM (dépôt fondu modelant) est la technologie du choix chez Lamborghini, où les pièces en plastique produites incluent des profils et des conduites d'air. Chez Ford, le dernier exemple de succès est un collecteur d'admission.

Quelques OEM explorent même la fabrication additive pour des constructions entières. Les moteurs locaux, par exemple, a récemment produit la première voiture 3D-printed électrique du monde, alors qu'Audi indique que toutes les pièces métalliques déployées dans un modèle d'échelle récemment produit d'un type automatique C des syndicats de flèche argentée ont été faites utilisant la fabrication additive. La société est l'une de beaucoup avec l'objectif ultime d'appliquer la production d'imprimantes en métal 3D en série.

L'OEM allemand dit qu'il a maintenant fabriqué son 500th powertrain équipé d'une roue de pompe à l'eau 3D-printed pour ses voitures de voitures de course de DTM et de client de Z4 GT3. Le composant en un seul morceau de précision, qui est sujet à des efforts élevés, est fait à partir d'un alliage d'aluminium utilisant la technologie de SLM (laser sélectif fondant). Selon BMW, l'impression 3D comme méthode de production s'est avérée être idéale pour ces produits de petite taille-groupe. Premièrement, elle tient compte de l'inclusion des améliorations de conception dans la roue six-à lames de pompe centrifuge, qui exigerait autrement un effort beaucoup plus grand avec des méthodes de production alternatives. Utilisant le SLM, cependant, il est possible de réaliser l'aérodynamique idéale exigée du composant pour la série de course de DTM. Un autre avantage est qu'aucun outil ou moule complexe n'est nécessaire pour la production.

Udo Haenle, chef de stratégie de production, d'intégration technique et de Plant pilote chez BMW, dit : Les « composants faits avec la fabrication additive nous donnent beaucoup de liberté dans le processus de fabrication. Nous voyons le potentiel principal pour sa future production d'application en série aussi bien que pour de nouvelles offres de client, telles que l'approvisionnement personnalisé de pièces ou de pièces de rechange de véhicule.

L'AGRAFE est une technologie de percée qui élève des pièces au lieu de les imprimer pour poser par couche. Cela fonctionne à côté de projeter la lumière par une fenêtre oxygène-perméable dans un réservoir de résine UV-durcissable. La plate-forme de construction se soulève sans interruption pendant que l'objet est développé, on dit que qui lui fait des méthodes de fabrication additives considérablement plus rapide qu'alternatives.

À ses sièges sociaux dans Sant'Agata Bolognese, l'Italie, Lamborghini se sert de la technologie 3D-printing de Stratasys FDM (dépôt fondu modelant) tout au long du cycle de vie entier de ses parties, des applications rapides de prototypage à la fabrication numérique directe des composants d'usage final. En effet, le déploiement de Lamborghini de la technologie pour imprimer les pièces véhicule-prêtes est exemplifié dans le Blancpain Trofeo superbe, une série d'emballage internationale importante organisée par la société. « Nous employons la technologie de Stratasys pour produire les pièces FDM-imprimées d'usage final parce que, tout simplement, elle répond à toutes les exigences exigées de elle, » explique Fabio Serrazanetti du service technique de la carrosserie de Lamborghini. « La capacité pour produire très rapidement les composants fortement durables dans une portée apparemment illimitée de conception offre un avantage sans précédent. Nous employons nos systèmes de production de Fortus 3D à typiquement – mais pas exclusivement – pour produire les parties esthétiques performantes, y compris des profils et des conduites d'air. »

Stratasys a également aidé à accélérer les applications rapides du prototypage de Lamborghini en réduisant des coûts et en augmentant des efficacités de déroulement des opérations. La machine la plus récente à arriver est un Stratasys Fortus 400mc avec une grande enveloppe de construction. Ici, un choix de différentes pièces extérieures sont produits – des pare-chocs de section, des grils, des cadres esthétiques et de divers composants de compartiment moteur – à un certain nombre de parties intérieures telles que des panneaux de porte, housses de siège et volants, avec des convoyeurs et des réchauffeurs d'air.

Le moteur d'EcoBoost de 3,5 litres utilisé dans Chip Ganassi Racing avec les configurations 3D de voiture de Felix Sabates Daytona Prototype a imprimé des parties telles que le collecteur d'admission (voir l'image supérieure). « les imprimantes 3D ont totalement changé le processus de développement pour nos voitures de course de prototype de Daytona, » dit Victor Martinez, ingénieur de moteur de course d'EcoBoost. « Le processus a avancé à une telle vitesse de foudre ces dernières années qu'en quelques heures nous pouvons créer de vraies, utilisables pièces. »

Ford a commencé la première fois à explorer l'impression 3D il y a des décennies, achetant la troisième imprimante 3D a jamais fait, en 1988. Au commencement, la société a employé les pièces 3D-printed pour des boutons, des commutateurs et des boutons de prototype. Pendant que la technologie s'est améliorée, la qualité des pièces 3D-printed est devenue remarquablement précise, et les pièces elles-mêmes sont devenues de plus en plus utilisables. En fait, si lisse et précis fait devenir le processus de finition que les pièces 3D-printed sont maintenant adaptées aux véhicules de prototype construits pour la longévité examinant, et sur la voiture de course de Ford qui a gagné le cinquante-troisième fonctionnement des 24 heures exténuantes de Daytona en janvier dernier.

Naturellement, dans le monde concurrentiel de l'emballage de résistance, la poussée pour la fiabilité et les arrêts et, dans le laboratoire rapide du prototype de Ford, lui accrus de puissances en chevaux jamais ne fait pas doivent : « Nous avons la capacité de concevoir une partie entièrement nouvelle et, une semaine plus tard, ayons cette partie à disposition, » dit Martinez. « Ceci laisse les ingénieurs qui développent nos voitures – pour la route et la voie – passent plus de temps examinant, accordant et raffinant. »

Les moteurs locaux indique qu'il a créé la première voiture 3D-printed électrique du monde. Le bain de LM3D, qui sera disponible pour passer commande au printemps prochain, coûtera $53 000. Grâce à la flexibilité de l'impression 3D, des formes uniques de corps peut être adaptée, et ainsi les ordres de la voiture pourraient peut-être inclure des conceptions individuellement travaillées. La fabrication et la livraison des véhicules est prévue début 2017.

« Nous employons la puissance de DDM [fabrication numérique directe] de créer de nouveaux véhicules à un rythme inégalé dans l'industrie automobile, et nous sommes captivés pour commencer à prendre à des ordres sur les voitures 3D-printed cette année, » dit le Président Jay Rogers. Plans locaux de moteurs pour libérer plusieurs nouveaux modèles de la série de LM3D dans tous 2016 tout en poursuivant l'essai d'accident et les certifications fédéraux de route. La société espère également travailler avec des associés comprenant IBM et Siemens sur le développement d'une gamme de la connectivité et les technologies de surveillance qui aideront à rendre l'entraînement plus sûr et plus efficace. Toutes les voitures de la série de LM3D seront construites à une nouvelle micro-usine locale de moteurs à Knoxville, Tennessee.

Audi Toolmaking a produit un modèle du type automatique historique C des syndicats de voiture de sport de Grand prix à partir de l'année 1936, et la société examine maintenant encore d'autres applications possibles des imprimantes en métal 3D pour la production des composants complexes. En même temps, Audi crée des synergies importantes avec toolmaking dans d'autres parties de Groupe Volkswagen.

« Nous poussons en avant avec de nouvelles technologies manufacturières chez Audi Toolmaking et chez Groupe Volkswagen, » confirme Hubert Waltl, le conseil d'Audi de membre de gestion pour la production et de chef de toolmaking chez Groupe Volkswagen. « Ainsi que des associés nous explorons constamment les frontières de nouveaux processus. Un de nos buts est d'appliquer la production d'imprimantes en métal 3D en série. »

Audi Toolmaking a employé l'impression 3D pour produire toutes les parties métalliques de la flèche argentée Auto Union Typ modèle C sur une échelle de 1 : 2. à cet effet, le laser sélectif agglomérant (SLS) de la poudre métallique avec un grosseur du grain de 15 à 40 millièmes d'un millimètre a été déployé. Audi Toolmaking emploie actuellement l'impression 3D pour produire des composants hors de l'aluminium et de l'acier. Actuellement, ce processus peut être employé pour faire des formes et des objets avec une longueur de 240mm et une taille jusqu'à de 200mm. La société dit que les composants imprimés réalisent un plus à haute densité que ceux faits par le moulage mécanique sous pression ou la formation chaude.