L’industrie automobile a parcouru un long chemin depuis l’époque des assemblages manuels de voitures. L’une des industries les plus importantes au monde, le secteur automobile a également été l’un des premiers à commencer à utiliser l’impression 3D pour fabriquer des pièces de voiture.
Cependant, l’industrie n’a pas commencé à utiliser l’impression 3D pour fabriquer des pièces du jour au lendemain. Au départ, elle a utilisé la technologie additive pour fabriquer des prototypes de voitures et des conceptions conceptuelles. Cependant, les fabricants ont réalisé le potentiel de cette technique de fabrication pour produire beaucoup plus. Cela a conduit à des investissements plus importants dans la compréhension du processus.
Avec l’impression 3D de pièces automobiles désormais courante, cet article analysera comment le processus est lié à la fabrication de pièces de voiture.
Quelles pièces de voiture pouvez-vous imprimer ?
Vous pouvez utiliser l’impression 3D pour la production de la plupart des pièces de rechange de voiture. Cela dépend simplement du type d’imprimante 3D à laquelle vous avez accès. Par exemple, Koenigsegg, un fabricant de voitures de sport, utilise des pièces de voiture imprimées en 3D, telles que des embouts d’échappement en titane. C’est certainement quelque chose que vous ne pouvez pas faire avec une imprimante à petite échelle. Cependant, si votre relevé bancaire est suffisamment solide pour acheter des imprimantes haut de gamme, vous pouvez laisser libre cours à votre imagination en imprimant en 3D différentes pièces automobiles.
Quoi qu’il en soit, vous pouvez également imprimer certaines pièces sympas pour votre voiture même avec une imprimante à petite échelle. Tant que la pièce n’est pas exposée à des températures élevées ou à une pression élevée, vous pouvez imprimer différentes pièces de voiture. Vous pouvez même imprimer des ajouts innovants pour votre voiture, tels qu’un support de smartphone.
Revenons maintenant aux grands noms. De nombreux grands fabricants automobiles utilisent des pièces de voiture imprimées en 3D dans leur production. C’est le cas de Bentley, qui utilise l’impression 3D pour des pièces telles que les évents latéraux, les échappements et les évents latéraux. BMW utilise également l’impression 3D pour fabriquer des composants pour le mécanisme de rétraction du toit de leur roadster i8.
Certains utilisent la technique de fabrication additive pour produire des équipements d’assemblage de voitures, par exemple Volkswagen. Son large potentiel d’application est une caractéristique qui rend l’impression 3D tout à fait adaptée à l’industrie automobile. La section suivante montrera pourquoi l’impression 3D dans l’industrie automobile est devenue si répandue.
Comment l’impression 3D impacte-t-elle l’industrie automobile ?
Bien qu’il n’y ait pas encore de voitures entièrement imprimées en 3D, l’influence de l’impression 3D dans l’industrie de la fabrication automobile ne peut être sous-estimée. Elle a rendu le processus de production moins cher et plus rapide. En plus de ses implications en termes de coûts et de temps, nous avons expliqué ci-dessous certains de ses autres impacts :
Production de pièces de rechange
Les voitures sont composées de nombreuses pièces, certaines n’étant même pas produites par la société de fabrication. Il est compréhensible que ces entreprises ne produisent pas certaines pièces car la demande n’est pas si élevée. Même si elles produisent ces pièces, cela ralentit simplement le processus de production.
Cependant, vous pouvez produire les pièces dont vous avez besoin et qui ne sont pas facilement disponibles en confiant cette tâche à un service 3D à petite échelle. Cela ouvre également une initiative commerciale pour de nombreux acteurs. Vous pouvez décider de devenir distributeur de ces pièces en sous-traitant la production de faible volume à des entreprises telles que AutoProtoWay. Bien que l’impression 3D de pièces de rechange automobiles ne soit pas si courante, il est seulement une question de temps avant qu’elle ne prenne le dessus sur l’industrie.
Prototypage rapide
La réalisation de prototypes est essentielle dans le processus de production automobile. Cependant, utiliser les véritables composants de la voiture pour fabriquer les prototypes pourrait être coûteux. Associé au fait que les prototypes nécessitent différentes versions, le processus prendrait plus de temps. C’est là que l’impression 3D de pièces de voiture entre en jeu. Contrairement au processus de prototypage traditionnel, l’impression 3D rend le processus de prototypage rapide et moins cher.
Avec l’impression 3D, le prototypage rapide est devenu encore plus flexible. Il peut prendre aussi peu qu’une journée pour produire un prototype en utilisant cette technologie.
Production de pièces et d’outils personnalisés
La personnalisation des voitures est une caractéristique courante de la production automobile de nos jours. En plus des personnes qui améliorent elles-mêmes leur voiture, les fabricants produisent également des éditions limitées de voitures pouvant comporter différentes pièces personnalisées. Cependant, trouver les pièces personnalisées nécessaires peut être un véritable défi. Cependant, l’impression 3D des pièces de voiture personnalisées pourrait permettre d’économiser du temps et des dépenses liées à d’autres processus de fabrication.
De plus, les outils nécessaires à la fabrication de ces voitures ne sont parfois pas disponibles. Les fabricants pourraient également utiliser l’impression 3D pour fabriquer les gabarits et les accessoires nécessaires. Un grand fabricant qui utilise l’impression 3D pour la production d’outils est Volkswagen.
Quels matériaux pouvez-vous utiliser pour l’impression 3D de pièces de voiture ?
Si vous souhaitez essayer l’impression 3D DIY, vous devez connaître les différents matériaux pouvant fonctionner pour la procédure. Bien que différents matériaux puissent fonctionner, nous examinerons seulement trois types qui peuvent fonctionner avec presque tous les types d’imprimantes 3D. Ces trois matériaux comprennent :
1. ABS
L’acrylonitrile butadiène styrène (ABS) est le filament le plus populaire pour l’impression 3D de pièces automobiles. Les raisons de son utilisation répandue dans la fabrication de pièces de voiture imprimées en 3D ne sont pas difficiles à comprendre. Il peut résister à une large plage de températures (-20°C – 80°C) pendant des périodes prolongées. Il est également très flexible et résistant aux chocs. Enfin, sa température de transition vers le verre est élevée, ce qui signifie qu’il peut résister à des températures plus élevées que la plupart des autres matériaux lorsqu’il est utilisé.
Cependant, il a tendance à se déformer ; il est donc conseillé d’utiliser une imprimante 3D avec un lit chauffant lors de l’utilisation de l’ABS.
2. PLA
La déformation de l’ABS peut poser problème pour certains. Si vous faites partie de cette catégorie, le meilleur matériau pour l’impression 3D de pièces de voiture est le filament PLA. Celui-ci convient mieux aux imprimantes 3D sans enceintes chauffées et ne se déforme pas facilement. Cependant, il n’est pas aussi résistant aux chocs que l’ABS et sa température de transition vers le verre est plus basse.
3. PETG
Le PETG est essentiellement une amélioration du PLA. Il convient aux imprimantes 3D qui n’ont pas de plateaux d’impression et est moins sujet à l’adhérence. Cependant, il est plus résistant aux chocs et à la chaleur que le PETG. Son coût est également similaire à celui du PLA. Le seul problème que vous pourriez rencontrer avec ce filament concerne ses caractéristiques occasionnellement médiocres en matière d’adhérence.
Logiciels de conception 3D pour la fabrication de pièces de voiture imprimées en 3D
Avant que le processus d’impression 3D de pièces de voiture puisse commencer, les fabricants doivent réaliser les conceptions et évaluer les performances virtuelles de la pièce envisagée. C’est pourquoi le logiciel utilisé est important. Même si vous êtes un amateur qui souhaite ajouter des éléments imprimés en 3D à votre voiture, le logiciel est une partie importante de votre processus de production.
Bien que si vous êtes juste un amateur sans expérience préalable, vous vous sentirez extrêmement dépassé par ces plateformes de conception. Néanmoins, entrons dans le vif du sujet :
1. Fusion 360
Fusion 360 est l’un des outils proposés par Autodesk. Il peut vous aider dans la conception assistée par ordinateur, l’ingénierie et la fabrication (CAO, CAE et FAO). Si vous voulez la version complète de l’outil, vous devrez payer des frais annuels de 500 $. L’outil convient mieux aux amateurs expérimentés, mais certains professionnels l’utilisent également.
2. AutoCAD
Un autre outil de la gamme Autodesk, cet outil est destiné aux professionnels de la fabrication automobile. En raison de sa configuration plus avancée, il dispose de nombreuses fonctionnalités pour aider les professionnels à créer différentes conceptions. Cependant, il coûte également plus cher avec des frais annuels de 1 800 $.
3. Inventor
Inventor est un outil spécialement conçu pour la conception et la simulation des performances de pièces mécaniques. Cela le rend indispensable lorsque vous prévoyez d’imprimer en 3D des pièces telles que des embouts d’échappement, des logements de turbocompresseur, etc. Il s’agit également d’un produit de la gamme Autodesk.
4. SolidWorks
SolidWorks est un outil plus axé sur l’utilisateur, conçu pour la conception de divers composants. Son interface et ses fonctionnalités puissantes en font toujours un excellent choix pour la conception de pièces de voiture imprimées en 3D. Cet outil a été créé par Dassault Systems et coûte des frais uniques de 4000 $.
Les meilleures imprimantes pour l’impression 3D de pièces automobiles
Si vous êtes prêt à passer votre passe-temps à un niveau supérieur, vous voudrez obtenir l’une de ces imprimantes 3D. Ces imprimantes varient en termes de capacités et de fonctionnalités ; c’est pourquoi nous avons sélectionné les meilleures que vous pouvez ajouter à votre catalogue. Elles comprennent :
1. Prusa i3 MKS+
La Prusa i3 MKS est l’une des meilleures imprimantes FDM. Cette version améliorée dispose de fonctionnalités encore meilleures et de capteurs de nivellement de lit en maille améliorés. De plus, vous recevez un envoi de filament Prusa avec l’imprimante, afin de pouvoir commencer immédiatement. Les prix peuvent être de 970 $ ou de 1 300 $, selon que vous souhaitez qu’elle soit expédiée désactivée ou prête à fonctionner.
2. Elegoo Mars 3
Tout d’abord, l’étiquette de prix de cette imprimante la rend assez attrayante, surtout pour les amateurs. Pour un prix de 300 $, vous avez accès à une imprimante à résine avec un écran 4K. Elle est très efficace pour l’impression 3D de pièces d’intérieur de voiture, telles que des poignées et des boutons. Elle a également des temps d’impression ultra-rapides allant de 1,5 à 3 secondes. Il s’agit de l’une des meilleures imprimantes 3D bon marché sur le marché récemment.
3. Formlabs Form 3
Le Form 3 est un leader du marché des imprimantes à résine 3D. Il convient aux professionnels et son prix le reflète (3 500 $). Il offre une précision d’impression de pièces remarquable ainsi qu’une qualité d’impression exceptionnelle.
4. Ultimaker S5
L’Ultimaker est une imprimante 3D FDM avec un double extrudeur. Contrairement à la Prusa MK3S+, centrée sur les amateurs, l’Ultimaker est davantage destinée aux professionnels. Son boîtier lui permet également de fonctionner sur des matériaux tels que l’ABS avec des exigences spécifiques. Cette machine peut imprimer presque tout ce que vous pouvez concevoir. Cependant, elle coûte 6 000 $.
Avantages de l’impression 3D dans l’industrie automobile
L’impression 3D gagne progressivement du terrain parmi les fabricants automobiles pour diverses raisons. De sa vitesse de production à son coût plus faible, l’impression 3D de pièces automobiles sauve la mise de bien des façons. Nous avons expliqué quelques-uns de ces avantages ci-dessous :
1. Réduction des délais de production
Dans l’industrie automobile, des innovations sont constamment nécessaires pour apporter sur le marché de nouvelles choses. Les fabricants veulent apporter quelque chose de unique à leurs clients à chaque fois. Par conséquent, il est nécessaire de concevoir, fabriquer et tester de nombreux prototypes. En l’absence de l’impression 3D, l’utilisation d’autres techniques de fabrication pour la création de prototypes prendrait beaucoup de temps.
De plus, même après la création de prototypes, il est nécessaire de fabriquer les outils spéciaux nécessaires. L’utilisation d’autres techniques pourrait également considérablement ralentir la production. Cela contribuerait également au temps nécessaire à la fabrication du véhicule et pourrait parfois priver le fabricant de son avantage de premier arrivé. Cependant, avec l’impression 3D, vous pouvez créer des prototypes ou des outils en une journée de travail ! C’est beaucoup plus rapide, ce qui réduit le délai de production des pièces.
2. Conceptions de concepts réalistes
Lors de la conception d’un véhicule, le plan du logiciel est la première étape. Cependant, le fait de voir la conception sur papier ne signifie pas que sa fabrication fonctionnera. C’est là que l’impression 3D entre en jeu. Avec cette technique, le fabricant peut avoir une vision réaliste de la conception à tester.
3. Flexibilité de conception
Dans la production automobile, le poids de la voiture détermine son efficacité énergétique. Pour réduire le poids de la voiture, chaque pièce utilisée doit avoir un poids optimal. L’impression 3D de pièces de voiture ouvre des possibilités pour cela. Étant donné que les techniques de production en 3D se font toujours en couches, les designers peuvent optimiser chaque couche pour obtenir un véhicule léger dans l’ensemble, économisant encore plus de carburant.
4. Protection de la propriété intellectuelle
Il est essentiel de garder les idées et les conceptions secrètes pour les fabricants automobiles. L’impression 3D facilite encore plus cette possibilité. Étant donné que la plupart de la production d’impression 3D peut être effectuée sur place, la possibilité que les idées fuient vers un concurrent est minime.
5. Coût
Fabriquer de bonnes voitures à des coûts optimaux est essentiel pour réaliser des bénéfices. Cela signifie que les fabricants doivent trouver les meilleures façons de maîtriser leurs dépenses de production. L’impression 3D pourrait aider à atteindre cet objectif grâce à ses faibles coûts de production.
Fabrication de prototypes automobiles et de pièces auto personnalisées chez WayKen
Notre site web de fabrication de pièces automobiles est connu sous le nom d’AutoProtoWay. Chez AutoProtoWay, nous nous concentrons sur la fabrication de prototypes automobiles et de pièces auto personnalisées en utilisant différentes techniques, notamment l’impression 3D, le moulage par injection, la coulée sous vide et l’usinage CNC dans l’industrie automobile.
Nous comprenons l’importance de maintenir vos coûts bas, c’est pourquoi nous sommes également experts dans la fabrication de pièces de voiture imprimées en 3D. Même si votre conception doit être optimisée, nos schémas SLA et SLS vous aideront à l’optimiser et à accélérer le processus de production. Nous proposons également le prototypage et l’outillage rapides avec l’impression 3D pour rendre vos délais de production aussi rapides que possible.
Si vous avez besoin de quoi que ce soit lié à la fabrication de pièces automobiles, AutoProtoWay est votre meilleur choix.
Conclusion
Avec tous les avantages de l’impression 3D dans l’industrie automobile, sa popularité croissante est compréhensible. Si vous êtes du genre à bricoler, vous pouvez également travailler sur certaines fabrications à petite échelle vous-même. Cependant, si vous avez besoin de fabrications de pièces complexes, il est conseillé de confier cette tâche à des professionnels.
FAQ
Puis-je utiliser une imprimante 3D pour fabriquer mes propres pièces ?
Oui, vous le pouvez ! Cependant, il est conseillé de le faire uniquement si vous comprenez les mécanismes et les subtilités du processus d’usinage en 3D.
Puis-je utiliser l’impression 3D pour fabriquer une voiture entière ?
Bien que certains fabricants essaient cette technique, elle n’est pas encore approuvée pour la production généralisée de voitures utilitaires.
Les pièces de voiture imprimées en 3D sont-elles très chères ?
Pas du tout. Le processus est assez abordable et rapide.
