Quelles sont les techniques d’impression 3D employées dans l’industrie automobile ?

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L’industrie automobile connaît de nouvelles tendances à la conduite autonome et à la mobilité électrique, avec de nouvelles normes en matière de qualité des composants et des technologies. À cet effet, le secteur automobile exige des pièces avec des surfaces de qualité encore plus élevée. Le moulage par injection plastique est le procédé le plus efficace pour la fabrication de pièces en grande série, avec un haut rendement et en utilisant le même moule. De plus, les pièces nécessitent peu de travail de finition.

Quelle est l’importance de l’impression 3D dans l’injection plastique ?

La réduction du temps de développement implique une réduction des coûts. À cet égard, la fabrication de pièce par injection plastique était effectuée à l’aide de moules entièrement en aluminium. Ce procédé nécessitait plusieurs mois pour concevoir et produire des pièces haut de gamme. Désormais, l’introduction des technologies d’impression 3D dans ce secteur permet de réduire ces délais de 70 % en moyenne. Les prototypes fonctionnels et les moules sont créés, testés et validés en quelques jours seulement.

L’intégration des technologies d’impression 3D dans les procédés d’usinage et de moulage par injection plastique fait partie des évolutions, qui marquent le début de la révolution industrielle 4.0. Les machines d’usinage CNC et les processus de fabrication par impression 3D constituent un changement de paradigme par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles, offrant aux entreprises du secteur automobiles la flexibilité de concevoir et de fabriquer en quelques heures, ce qui autrefois nécessitait plusieurs semaines.

L’impression en 3D est une méthode plus flexible et plus rentable. Par exemple, en ce qui concerne le prototypage rapide, si la conception d’un composant ne fonctionne pas comme prévu, les ingénieurs peuvent procéder à des ajustements, puis imprimer le modèle modifié et avaleur son fonctionnement. Ils peuvent même imprimer plusieurs modèles légèrement différents d’un même composant sur différents prototypes, pour les tester et être ainsi en mesure de choisir la meilleure solution.

Les applications de l’impression 3D dans le secteur automobile

L’une des techniques utilisées pour les pièces automobiles imprimées en 3D a été celui des prototypes et des véhicules concepts. L’utilisation de méthodes de fabrication traditionnelles (qui peuvent impliquer le moulage) peut être incroyablement coûteuse. À l’heure où les constructeurs automobiles cherchent à réduire les coûts, combinée à d’autres innovations en matière de conception, d’ingénierie et d’usinage, cette pratique contribue à rendre les voitures plus fiables que jamais.

Aujourd’hui, l’injection plastique fait appel à un large éventail de techniques d’impression 3D dédiées spécifiquement au secteur de l’automobile :

  • Développement de pièces de présérie ou finales ;
  • Développement de modèle pour moule d’injection plastique ;
  • Conception de moules d’injection pour petites séries ;
  • Conception de prototypes fonctionnels pour tests et validation.

En principe : l’impression 3D constitue un facteur déterminant dans la compétitivité entre les constructeurs automobiles de deux manières :

1.     Encourager l’innovation :

La fabrication additive permet de produire des composants avec moins de contraintes de conception, qui limitent souvent les procédés d’usinage traditionnels. Cette flexibilité permet la fabrication de produits avec des caractéristiques personnalisées, afin qu’il soit possible d’ajouter des fonctionnalités améliorées telles que le câblage électrique intégré (grâce à des structures creuses), un poids réduit (grâce à des structures en treillis) et des géométries complexes qui ne seraient pas possibles autrement.

2.     Optimiser la logistique :

Avec la possibilité de produire directement des pièces en petite série, l’impression 3D réduit le coût de production nécessaire pour l’injection plastique, améliorant ainsi la réactivité du marché. En outre, comme la fabrication additive n’utilise généralement que le matériau nécessaire à la production d’un composant, réduisant ainsi l’utilisation de matières premières et la production des déchets. En outre, l’impression 3D peut soutenir une production décentralisée de faible à moyen volume.

Enfin, la combinaison de l’injection plastique avec l’impression 3D dans l’industrie automobile, contribue à la mise en œuvre de nouveaux procédés pour le développement de nouveaux designs, permettant d’obtenir des produits plus sûrs, plus légers et plus respectueux de l’environnement.