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L'impression 3D fait avancer l'avenir de l'automobile

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Cinq points à retenir du webinaire de Shapeways avec Forward AM

Notre récent webinaire avec Forward AM, la marque de solutions d'impression BASF, a présenté les nombreuses façons passionnantes dont l'impression 3D refaçonne l'avenir de l'industrie automobile. Voici cinq points à retenir de « Driving Advances in Automotive » qui mettent en évidence ce qui est en cours et ce qui attend le 3DP et l'industrie automobile.

Le rôle de l'impression 3D dans ce secteur montre une accélération de type Tesla. Selon 3dpbm Research, les revenus attendus des pièces automobiles traditionnelles produites par fabrication additive devraient passer de 2 600 milliards de dollars en 2020 à 15 000 milliards de dollars d'ici 2030.

1. L'industrie automobile continue d'être un leader dans l'utilisation du 3DP

En ce qui concerne l'industrie automobile à Detroit, l'impression 3D n'est pas nouvelle. « L'espace automobile utilise l'impression 3D depuis longtemps, probablement aussi longtemps que n'importe quelle industrie », a déclaré Jeremy Vos, directeur du développement commercial pour l'automobile et l'aérospatiale, chez BASF Forward AM, Amérique du Nord. « Aujourd'hui, l'automobile reste l'un des principaux utilisateurs et est donc très en avance lorsqu'il s'agit d'adopter et de déployer la technologie. »

Selon l'enquête « The State of 3D Printing 2020 » de Wohlers Associates, l'automobile représente le premier segment d'utilisateurs de la fabrication additive. La technologie a montré ses pouvoirs de transformation dans différentes applications. La raison est simple : la fabrication de véhicules est une entreprise à très forte intensité de capital avec des millions de dollars dépensés chaque année pour la conception, le développement et la livraison des dernières nouveautés sur quatre roues.

L'impression 3D a prouvé qu'elle peut améliorer la vitesse et l'agilité globales de la fabrication.

Vos de Forward AM a cité l'exemple du constructeur automobile géant Daimler, qui a utilisé l'impression 3D pour accélérer et valider le processus de conception nécessaire pour qu'un nouveau support de moteur respecte un délai très strict.

Selon Vos, une douzaine de supports ont été nécessaires pour effectuer les tests de vibrations sonores. Opter pour le moulage par injection traditionnel aurait nécessité des mois de préparation et d'attente. Au lieu de cela, l'impression 3D a permis des résultats de simulation prévisibles qui ont conduit à une livraison accélérée de prototypes fonctionnels qui représentaient avec précision le fonctionnement de la pièce moulée par injection. Le raccourcissement du temps de développement et des étapes d'itération a permis à l'entreprise d'effectuer des tests de conduite et d'atteindre l'objectif de lancement de son nouveau véhicule.

2. Le prototypage fonctionnel et les pièces de production gagnent du terrain avec 3DP

Depuis plusieurs décennies, les constructeurs automobiles utilisent le 3DP pour créer des prototypes de conception à des fins de validation de principe et/ou de test. Les pièces peuvent ensuite être raffinées en versions fonctionnelles qui répondent aux niveaux de préparation technologique (TRL) stricts de l'industrie automobile et aux tolérances de forme et d'ajustement. Comme 3DP l'a prouvé dans tous les autres segments de l'industrie, la technologie est imbattable lorsque la tâche nécessite des innovations de conception rapides et des itérations de pièces.

Mais le prototypage n'est que la pointe de la lance dans l'adoption de la 3DP dans l'automobile. Le recours croissant à la 3DP pour la fabrication de pièces de production aide les constructeurs automobiles à améliorer leur utilisation des matériaux tout en réduisant les rebuts et le gaspillage de pièces. L'impact croissant du 3DP permet également aux constructeurs automobiles de réduire leur empreinte carbone – une initiative à laquelle toutes les entreprises doivent s'attaquer – tout en s'occupant des excès de bruit et de pollution atmosphérique. Selon Vos, les pièces imprimées en 3D en uréthane thermoplastique (TPU) qui deviennent excédentaires peuvent être recyclées et rebroyées pour être utilisées dans d'autres applications – une mise à niveau «verte» bienvenue par rapport à des pratiques vieilles de plusieurs décennies.

3. Personnalisation

Le marché des concepteurs et fournisseurs de pièces et d'accessoires personnalisés est très concurrentiel et encombré. Néanmoins, les constructeurs automobiles comprennent de plus en plus que l'adoption de la personnalisation profitera davantage de la satisfaction et de la fidélité accrues des clients à leurs marques. Si la personnalisation est la clé, l'impression 3DP est le moteur.

Imaginez des options de sièges imprimées en 3D qui répondent spécifiquement aux besoins orthopédiques des conducteurs et des passagers. Des appuis-tête et des sièges spéciaux peuvent être fabriqués à l'aide de mousses imprimées en 3D. 3DP excelle dans la fourniture de structures en treillis complexes et personnalisées qui répondent au mieux aux applications de capacités de chauffage et de refroidissement ainsi qu'au soutien lombaire, qui améliorent toutes l'expérience de conduite des occupants. « Ce que nous pouvons faire avec la combinaison d'un design innovant, de structures en treillis et d'impression 3D est assez incroyable », a déclaré Vos. « Vous pouvez personnaliser pour dur ou doux, selon différents points, tout en construisant pour la durabilité. »

Le marché secondaire des équipements imprimés en 3D se réchauffe également. Shapeways a travaillé avec 67 Designs, un concepteur de produits tout-terrain, pour livrer des dizaines de milliers de ses dispositifs de montage pour iPad hautement durables à des clients du monde entier. 67 Designs a créé l'accessoire embarqué et Shapeways a ensuite imprimé des prototypes qui ont conduit au lancement du MagMount G3.

4. Les gigantesques entrepôts de pièces ne seront plus nécessaires ; imprimer des pièces à la place

Les constructeurs automobiles et leurs multiples partenaires de fabrication de pièces doivent maintenir de gigantesques entrepôts multi-sites pour stocker un approvisionnement apparemment sans fin de pièces et d'accessoires. La promesse de la 3DP allège ce fardeau grâce à sa capacité à remplacer ou au moins à réduire une grande partie de cette superficie au nom d'un inventaire numérique.

Lorsqu'une pièce est nécessaire, au lieu de chercher dans les allées et les rayonnages, un fichier numérique est appelé et la demande est imprimée à la demande. Dans cette veine, les imprimantes 3D offrent également des degrés accrus d'optimisation de la chaîne d'approvisionnement tout en éliminant les coûts d'outillage coûteux.

Non seulement la 3DP réduit le besoin physique d'un entrepôt coûteux et vaste, mais le processus peut être mis en place pratiquement n'importe où, rapprochant ainsi l'acquisition des pièces du client final, réduisant ainsi le délai de livraison. 3DP représente également une excellente opportunité pour les propriétaires de véhicules anciens ou rares, où les pièces peuvent avoir une disponibilité limitée ou sont en rupture de stock permanente.

5. Sur la route : des véhicules entièrement imprimés en 3D

En termes simples, la 3DP est sur le point d'être le plus grand changement dans la production automobile depuis qu'Henry Ford a lancé sa chaîne de montage en mouvement en 1913. Bien que le concept d'impression 3D d'un véhicule entier puisse ressembler à de la science-fiction, un jour, il deviendra monnaie courante. Le marché automobile connaît d'énormes changements, car les concessionnaires traditionnels ne sont plus considérés comme le seul jeu en ville, car un nombre croissant de consommateurs achètent des véhicules en ligne ou dans des points de vente non traditionnels.

Dans le même temps, il existe une concurrence incessante entre les constructeurs automobiles pour proposer des véhicules électroniques plus sûrs et plus intelligents, ainsi que plus légers et plus économes en énergie. L'éclat de 3DP dans la création de pièces de style nid d'abeille contribue grandement à rendre les véhicules plus légers et donc plus écoénergétiques à utiliser.

Le constructeur suédois Koenigsegg a fabriqué quelque 300 voitures de sport avec un grand nombre de pièces imprimées en 3D dans ses propres installations. Finalement, 3DP peut permettre à toutes sortes d'entreprises d'entrer sur le terrain pour rivaliser avec n'importe qui, de Ford et General Motors à Tesla et McLaren. Attachez-vous, ce sera une course folle.

L'article L'impression 3D fait avancer l'avenir de l'automobile est apparu en premier sur le blog Shapeways.