Le secteur automobile est l’un des pionniers quant à l’utilisation de la fabrication additive dans son processus de création. Parmi les faits marquants de l’année 2016 dans l’impression 3D, nous pouvons noter la diversité des cas d’application dédiés au transport, et en particulier à l’automobile.
Cette technologie a en effet permis de nouvelles perspectives dans la production automobile : pour les phases de prototypage fonctionnel, pour le design, pour la réalisation d’outillage ou encore pour la production de pièces série. Actuellement, les plus grands fabricants du secteur créent plus de 100 000 pièces par an grâce à l’impression 3D.
Les avantages de l'impression 3D dans l'automobile
L’impression 3D favorise également le travail itératif et permet ainsi de tester de manière plus approfondie les pièces avant de passer en toute sécurité à la production. Un autre facteur important, et non des moindres, est la diminution de l’empreinte écologique du procédé de fabrication.
À l'avenir, l'impression 3D pourrait avoir d'énormes avantages pour la production automobile, avec notamment la capacité de produire des pièces plus légères, ce qui contribuerait à améliorer l'efficacité énergétique des véhicules.
En utilisant des méthodes traditionnelles, un ingénieur créerait un modèle informatique de la pièce et attendrait des mois pour que l'outillage et les moules soient produits. Concrètement, les spécifications de la pièce sont transférées du programme de conception assistée par ordinateur à l'imprimante, qui analyse ensuite les données.
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Lorsque le système détecte que la matière première ou la cartouche d'alimentation est vide, un bras robotisé le remplace automatiquement par une cartouche pleine.
Exemples d'utilisation de l'impression 3D dans l'automobile
BMW a été l’un des premiers à utiliser, il y a déjà 25 ans de cela, cette technologie sur certaines pièces de sa voiture de course Z4 GT3, ainsi que sur sa version Z4 GTR, qui sont d’ores et déjà commercialisées. Ford aussi a été précurseur dans l’utilisation de la technique d’impression 3D.
En 1988, l’entreprise achetait l’un des rares modèles d’imprimante 3D disponible sur le marché. A l’heure actuelle, Ford estime que plus de 500 000 pièces de ses ateliers ont été crées via la fabrication additive. Ils utilisent cette technologie pour gagner du temps sur la création de composants et de prototypes, création qui s’avère extrêmement longue via l’industrie traditionnelle.
Blade est allé encore plus loin en créant la première voiture imprimée entièrement en 3D grâce à la technologie SLS (frittage laser).
Le secteur global du transport est aujourd’hui en mutation. Ainsi, APWorks a créé une moto imprimée en 3D ultra légère (35 kg !) et pouvant atteindre une vitesse de 80km/h.
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Enfin, le marché du vélo, marché en pleine expansion, n’est pas épargné par le phénomène « 3D » ! Des étudiants en partenariat avec MX3D avaient lancé en 2016 l’Arc Bicycle : il s’agissait d’un vélo en acier imprimé en 3D.
Avant eux, un vélo « made in Japan » avait vu le jour : Triple Bottom Line avait lancé le DMF01, vélo se voulant comme le concurrent des vélos de courses les plus pointus.
Encore une fois, l’impression 3D prouve qu’elle s’adapte à tous les secteurs, des plus quotidiens au plus professionnels.
Le projet FUJ-E : une voiture de course électrique imprimée en 3D
Chez Makershop, nous soutenons les projets qui allient ingénierie de haut niveau et innovation durable. Nous avions déjà collaboré sur un projet similaire avec les étudiants de l’ESTACA Formula Team.
C’est dans ce cadre que nous avons accompagné les élèves ingénieurs de l’ESTACA Laval pour leur projet FUJ-E : une voiture de course électrique conçue pour participer au championnat de France de la Montagne.
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Le projet FUJ-E a été lancé en décembre 2024 par l’association étudiante ITD (Initiation à la Technique et au Développement) de l’école d’ingénierie ESTACA Laval. Ce projet est bien plus qu’un exercice technique : c’est un véritable projet de R&D en environnement réel, mené par des passionnés, avec une vision claire : concilier performance dans le sport auto et mobilité verte.
Grâce à une organisation en pôles spécialisés, chaque équipe se concentre sur un domaine précis. Le véhicule choisi est une Peugeot 207 Spider, un ancien modèle de compétition doté d’un châssis tubulaire homologué FFSA.
Les étudiants visent une puissance d’environ 220 kW (300 chevaux) pour un poids total de 900 kg, avec une autonomie suffisante pour réaliser plusieurs montées complètes en configuration de course.
Numérisation 3D pour la conception et la fabrication
Nous avons toujours eu comme objectif de collaborer étroitement avec nos partenaires. Pour la numérisation 3D, nous avons choisi d’utiliser le Shining 3D FreeScan Trak Nova.
Avant de commencer le scan, nous avons préparé le véhicule pour garantir une numérisation fiable. L’utilisation d’un spray AESUB pour matifier les surfaces brillantes permet de minimiser “le bruit” capturé par le scanner.
Ces repères autocollants servent de points de référence pour le scanner 3D. Ils facilitent l’alignement des différentes prises de vue lors de la reconstruction du modèle.
Après avoir calibré et installé le trackeur du Nova pour s’assurer d’avoir la précision maximale, nous avons lancé le scan de la carrosserie, qui a été faite en plusieurs étapes. L’objectif de ce scan était de générer un modèle 3D fidèle de l’extérieur du véhicule, exploitable pour des analyses aérodynamiques, la modification future des éléments de carrosserie et la création de pièces sur-mesure.
Nous avons ensuite retiré les éléments de carrosseries pour procéder à la numérisation du châssis de la 207 Spider. Le châssis nu a été scanné avec le même équipement Shining3D. Les deux scans réalisés comprennent respectivement plusieurs “scènes”, qui sont compilées pour obtenir le résultat final.
Grâce à cette numérisation, chaque équipe peut dorénavant travailler sur une base commune, fiable et exploitable, sans devoir démonter le véhicule. Sur le terrain, ce partenariat a permis de lier expertise produit, accompagnement technique et volonté de transmission.
Au-delà de cette intervention, nous avons à cœur de maintenir un lien durable avec les futurs ingénieurs.
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