L'industrie automobile sert de constante dans l'innovation. En tant que technologie révolutionnaire, littéralement, mise au point il y a près de 150 ans, la création de la première voiture à essence a été accueillie avec une grande célébration le soir du Nouvel An en 1879 – déployée par nul autre que Carl Benz lui-même, qui venait de recevoir le brevet. Cet élan a propulsé l'existence de 60 grandes marques automobiles aujourd'hui, détenues par 14 sociétés, dont beaucoup adoptent des technologies telles que l'impression 3D pour le prototypage et les pièces fonctionnelles hautes performances.
Les constructeurs automobiles, en particulier, ont mis l'accent sur de nombreux nouveaux matériaux et technologies au fil des décennies. Une énorme transformation est en cours dans l'industrie automobile comme jamais auparavant – ouvrant autant d'opportunités pour l'impression 3D de pièces automobiles – alors que les progrès couvrent tout, de la durabilité des voitures électriques aux mécanismes d'intelligence artificielle capables de les piloter pour nous. L'appréciation du véhicule à moteur est améliorée de manière exceptionnelle, nouvelle et passionnante pour les consommateurs ; Cependant, peu de techniques peuvent rivaliser avec la puissance unique de l'impression 3D et sa capacité à offrir un potentiel illimité aux constructeurs et aux acheteurs automobiles. L'impression 3D permet de nouvelles pièces et processus, ainsi que d'incroyables personnalisations spécifiques au conducteur que peu de gens auraient pu imaginer.
Matériaux et technologies avancés pour la fabrication additive dans l'industrie automobile
Les applications automobiles sont prédominantes dans l'impression 3D, principalement parce que les grands acteurs de l'industrie ont des décennies d'expérience dans l'utilisation de la technologie ; en fait, les organisations aérospatiales et les entreprises automobiles étaient au courant des merveilles de l'impression 3D il y a plus de 30 ans. Shapeways continue de se concentrer sur l'apport de nouveaux matériaux à l'industrie automobile pour la fabrication additive, répondant à tous les besoins, de la conception à la production.
Les matériaux populaires incluent:
Aluminium – Ce matériau d'impression 3D métallique est utilisé pour fabriquer des pièces et des prototypes hautement fonctionnels, rationalisant le développement de produits et améliorant les performances. Shapeways propose AlSi10MG pour des applications telles que les pièces automobiles, avec un mélange d'aluminium, de silicium et de magnésium. L'aluminium est solide et précis, et est souvent utilisé pour les pièces nécessitant une résistance à la corrosion et à la haute pression.
Technologie : la fusion laser sélective est une technologie à base de poudre centrée sur l'impression 3D de métal. Shapeways utilise l'impression 3D SLM pour faire fondre de fines particules de poudre métallique pour l'impression 3D de pièces extrêmement précises, en s'appuyant sur une technologie laser puissante pour chauffer les couches et les fusionner. Pour en savoir plus sur l'impression 3D en aluminium et SLS, cliquez ici et explorez plus en détail les directives de conception.
Nylon 6 Mineral Filled (PA6MF) – Ce matériau hautement adaptable est bien adapté au prototypage rapide dans l'automobile, ainsi qu'à la fabrication additive de produits d'utilisation finale comme les pièces de moteur et les pièces structurelles pour les véhicules, permettant la transition du métal ou des alliages vers polymères plus adaptables, le PA6MF est utilisé dans des applications hautement industrielles comme l'automobile en raison de caractéristiques telles que la stabilité à la chaleur, la résistance aux chocs et les renforts remplis de minéraux avec des propriétés similaires au moulage par injection.
Technologie : Shapeways utilise le frittage laser sélectif pour imprimer en 3D le PA6MF. En tant que technologie à base de poudre, l'impression 3D SLS est l'une des formes de technologie AM les plus anciennes et les plus puissantes. Le processus commence lorsque la poudre est déposée sur le lit d'impression, et un laser CO2 trace le dessin dans la poudre, dans chaque couche. La chaleur du laser fusionne chaque couche d'impression 3D jusqu'à ce que la structure souhaitée soit complète. Pour en savoir plus sur l'impression 3D SLS avec PA6MF, cliquez ici et explorez également les directives de conception.
Nylon 12 [Plastique polyvalent] – L'un des thermoplastiques les plus couramment utilisés aujourd'hui, ce matériau porte bien son nom à tous égards, comme en témoigne sa popularité écrasante auprès des concepteurs et des ingénieurs dans un large éventail d'applications. Pour l'automobile, le nylon 12 [plastique polyvalent] est utilisé dans le prototypage étendu, rationalisant les processus de développement de produits lorsque les pièces sont testées pour la forme, l'ajustement et la fonction. Le nylon 12 [plastique polyvalent] peut également être utilisé pour une variété de pièces d'utilisation finale dans l'impression 3D de pièces automobiles. En tant que matériau d'impression 3D automobile, le nylon 12 est extrêmement utile en termes de ductilité élevée, ce qui signifie qu'il peut être flexible selon les besoins pour les structures plus minces et plus rigide pour les structures plus épaisses.
Technologie : Le frittage sélectif au laser est également utilisé pour l'impression 3D du nylon 12 [plastique polyvalent]. En tant que technologie à base de poudre, l'impression 3D SLS est l'une des formes de technologie AM les plus anciennes et les plus puissantes. Le processus commence lorsque la poudre est déposée sur le lit d'impression, et un laser CO2 trace le dessin dans la poudre, dans chaque couche. La chaleur du laser fusionne chaque couche d'impression 3D jusqu'à ce que la structure souhaitée soit complète. Pour en savoir plus sur l'impression 3D SLS avec le nylon 12, cliquez ici et explorez également les directives de conception.
Polypropylène – Offrant une grande polyvalence et adaptabilité pour les applications automobiles, le polypropylène est recommandé pour le prototypage rapide de géométries complexes et la production de pièces d'utilisation finale également, en raison de l'excellence de ses propriétés similaires à celles des pièces moulées par injection. Le polypropylène est également populaire pour la fabrication additive dans les applications automobiles en raison de sa résistance chimique, de sa faible absorption d'humidité et de sa durabilité à long terme.
Technologie : Shapeways utilise Multi Jet Fusion (MJF) pour l'impression 3D de polypropylène. La technologie MJF est également à base de poudre, mais au lieu de la chaleur laser, un agent de détail s'évapore et refroidit la zone d'impression, fusionnant les couches ensemble. La technologie MJF est recommandée pour les cycles de fabrication additive automobile nécessitant un rendement de production élevé. Pour en savoir plus sur l'impression 3D MJF pour les applications automobiles avec du polypropylène, cliquez ici et explorez également les directives de conception.
Polyuréthane thermoplastique (TPU) – Ce matériau est couramment utilisé dans l'impression 3D de pièces automobiles en raison d'avantages tels qu'une résistance à la traction supérieure et un allongement élevé à la rupture en raison de son élasticité. Le TPU présente une grande capacité de charge, encore renforcée par sa résistance à tous les éléments suivants : produits chimiques, huile et graisse, intempéries, chaleur et abrasion.
Technologie : le frittage sélectif par laser est également utilisé pour l'impression 3D de TPU sur le marché automobile. Pour en savoir plus sur l'impression 3D SLS pour les applications automobiles avec TPU, cliquez ici et explorez également les directives de conception.
Application du prototypage rapide dans l'industrie automobile et de l'impression 3D de pièces détachées automobiles
Les fabricants profitent des avantages du prototypage rapide dans les applications automobiles de fabrication additive depuis des décennies, l'innovation s'étendant également aux voitures de course et aux motos pour une meilleure vitesse et qualité ; par exemple, les pièces peuvent être imprimées en 3D avec des matériaux comme le nylon 12 [plastique polyvalent], puis testées de manière approfondie. Les composants peuvent également être produits dans le même matériau via l'impression 3D, en fonction des exigences de la pièce. Des pièces de rechange peuvent également être conçues ou des pièces existantes peuvent être numérisées puis stockées sur des fichiers numériques. Ceci est extrêmement avantageux, car il n'est pas nécessaire de conserver physiquement de grands stocks de pièces sur site. Les pièces imprimées en 3D qui peuvent avoir été considérées comme obsolètes changent encore la façon dont les stocks sont maintenus. Les concessionnaires automobiles peuvent avoir abandonné une pièce pour découvrir qu'ils peuvent numériser une pièce existante, apporter des modifications à la conception si nécessaire, puis la redonner vie via l'impression 3D.
Il est possible qu'une voiture puisse être entièrement imprimée en 3D, et il existe des entreprises du monde entier qui se consacrent à de tels efforts ; Cependant, la réalité est que la fabrication additive a souvent un rôle spécialisé à jouer dans la personnalisation de nouvelles pièces qui n'auraient peut-être pas été possibles auparavant en raison de l'incapacité de produire des géométries complexes ou des pièces métalliques de toutes tailles, solides mais également légères. pour servir leur objectif en tant que produits fonctionnels d'utilisation finale.
À propos de Shapeways
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