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7/01/22
L’industrie automobile tire parti des technologies de fabrication additive depuis de nombreuses années. L’impression 3D rationalise les processus de conception et de construction de voitures, offrant aux fabricants plus de liberté de conception et des possibilités de prototypage efficaces. Mais dans certains cas, les imprimantes 3D sont utilisées dans le secteur automobile d’une manière légèrement différente. Voici un exemple d’entreprise qui modélise et reproduit en 3D des pièces cassées ou indisponibles de véhicules et utilise une imprimante 3D Zortrax à cette fin.
Alfa Project est une société polonaise détenue par les frères Mateusz et Przemysław Dziwisz, qui ont un intérêt majeur dans la motorisation italienne, en particulier les voitures fabriquées par Alfa Romeo. Ayant utilisé les voitures de cette marque pendant de nombreuses années, ils ont décidé d’acheter l’Alfa Romeo Spider classique de 1988. Comme ils l’avaient prédit, l’intérieur de la voiture présentait des signes d’usure considérables : « De nombreux éléments en plastique ont été endommagés. Les pièces de rechange disponibles sur le marché étaient très chères et présentaient encore des défauts. Même lorsque nous avons trouvé des objets bien conservés, nous savions que le plastique utilisé pour les produire devenait très fragile après tant d’années. » – fait remarquer Mateusz.
Alfa Romeo Spider, propriété de Mateusz et Przemysław du projet Alfa.
Mateusz et Przemysław ont choisi de reproduire eux-mêmes ces pièces endommagées. Ils ont opté pour la modélisation 3D et ont fait imprimer les pièces en 3D par des sous-traitants externes. Après cela, montrer les effets de leur travail auprès d’autres passionnés de voitures anciennes leur a fait réaliser qu’il y avait une demande croissante pour créer des articles d’intérieur de voiture qui n’étaient plus disponibles dans le commerce. C’est pourquoi ils ont acheté leur première imprimante 3D FDM – Zortrax M300 Plus – et ont décidé de développer davantage leur projet et de travailler sur des pièces pour d’autres propriétaires de voitures.
Les commandes qu’ils ont commencé à recevoir concernaient très souvent des éléments trop déformés pour être scannés en 3D. L’équipe du projet Alfa s’est donc rendu compte que la seule façon de recréer une pièce donnée était de la concevoir manuellement à partir de zéro. Par conséquent, ils ont commencé à suivre le processus appelé ingénierie inverse et à utiliser leur imprimante 3D de bureau pour prototyper et parfois même produire l’élément final. Comment démarrent-ils généralement leurs projets ? Tout d’abord, ils décomposent chaque pièce en ses composants distincts pour collecter les données nécessaires au modèle 3D dans un logiciel de CAO. Le reste du travail se fait en interne : « L’impression 3D est un outil qui nous permet de transférer facilement un projet directement du programme de CAO à la réalité. Cela facilite grandement le travail en rétro-ingénierie pour l’industrie automobile. » – dit Mateusz.
Impression 3D réalisée par Alfa Project sur leur Zortrax M300 Plus.
Mateusz et Przemysław se soucient vraiment de fournir des produits fiables qui peuvent remplacer ceux installés dans les voitures et conserver les mêmes fonctionnalités. Ils modélisent et reproduisent en 3D les spoilers, les pare-chocs, les boutons de vitesses, les couvercles de mécanismes de boîte de vitesses, les supports de rétroviseurs et plusieurs éléments du tableau de bord, tels que les cadres d’horloge, les bouches d’aération, les panneaux de commande AC ou les plaques d’obturation. Mais parce que les pièces d’origine sont susceptibles d’être endommagées lors d’une utilisation régulière, l’équipe se concentre sur l’amélioration de la conception de chaque pièce : « Lors de la conception d’une pièce, nous ajoutons des caractéristiques, telles que des nervures, qui renforcent l’article final, en particulier dans les endroits particulièrement susceptibles d’être endommagés ou où l’élément d’origine a été endommagé. » – explique Przemysław.
Un couvercle de mécanisme de boîte de vitesses imprimé en 3D et post-traité par Alfa Project pour l’un de leurs clients qui possède également une Alfa Romeo Spider.
Après la modélisation 3D initiale, l’équipe passe à l’impression 3D d’un prototype. La pièce imprimée est ensuite comparée à l’originale et ajustée à l’endroit où elle sera finalement posée. De cette façon, l’équipe Alfa Project vérifie si la pièce répond aux critères dimensionnels et géométriques. Comme ils le soulignent, le Zortrax M300 Plus est un outil essentiel pour cette étape de leur travail : « Grâce au prototypage rapide, nous pouvons appliquer rapidement et facilement des modifications au projet et créer des éléments en un temps plus court. Dans le même temps, nous pouvons améliorer considérablement l’ajustement des éléments imprimés à l’équipement déjà existant. » Une fois le prototype accepté, Mateusz et Przemysław continuent de produire la pièce finale. Comme ils fabriquent généralement des pièces uniques, Zortrax M300 Plus est devenu la principale machine de production de leur atelier, ce qui garantit une rentabilité par rapport à d’autres méthodes, telles que le fraisage ou le moulage.
Grille d’aération Alfa Romeo Spider imprimée en 3D installée dans le tableau de bord (à gauche). Une bouche d’aération originale par rapport aux bouches d’aération reproduites par Alfa Project (à droite).
L’équipe Alfa Project évalue chaque projet individuellement en termes d’environnement, de conditions et de forces qui affecteront l’élément produit. Cela les aide à définir correctement la géométrie lors de l’impression 3D afin que la pièce prête soit soumise aux forces de flexion, au lieu de celles de coupe qui affaibliraient le modèle. Dans leurs projets, Mateusz et Przemysław choisissent l’un des filaments les plus populaires utilisés dans le secteur automobile – Z-ABS.
Comme ils le prétendent, le filament correctement sélectionné leur permet de créer des éléments aussi durables que les pièces d’usine : « Dans les éléments en plastique imprimés, le Z-ABS offre une résistance à la température satisfaisante, et en même temps, il est suffisamment résistant à la flexion. Il peut être utilisé dans des modèles 3D avec des attaches ou des éléments d’ancrage. Enfin, les impressions 3D sont polies et vernies pour correspondre au plus près à la pièce d’origine.
Le lancement du projet Alfa a permis à Mateusz et Przemysław de s’attaquer au problème de la disponibilité des éléments en plastique dans les véhicules qui ne sont plus en production. L’utilisation de l’imprimante 3D Zortrax M300 Plus dans leur entreprise les aide désormais à fournir des pièces de haute qualité avec une gamme complète de fonctionnalités. En fait, les produits Alfa Project ont atteint d’autres passionnés de voitures anciennes : « Actuellement, nos pièces sont utilisées dans des véhicules du monde entier, et ce qui est le plus important pour nous, les clients sont satisfaits de notre travail. » À l’avenir, Mateusz et Przemysław prévoient d’élargir leur offre en introduisant de nouveaux types de filaments, notamment ceux renforcés de fibres de verre et de carbone.
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