Longtemps restreinte à quelques nuances de couleurs et plastiques, l’impression 3D a vu au fur et à mesure de ses avancées exploser la diversité de ses matériaux et sa capacité à les associer. En témoigne la dernière édition du 3D Print de Lyon, les systèmes d’impression 3D capables de combiner les couleurs et/ou les matériaux sont de plus en plus performants. Sur ce segment très convoité où beaucoup de fabricants sont tombés dans l’oubli, le géant de l’impression 3D Stratasys et sa J750 tiennent une longueur d’avance sur la concurrence.
Basé sur la technologie Polyjet similaire au procédé à jet d’encre, ce modèle lancé en 2016 est sûrement l’un des systèmes les plus puissants du marché. Non seulement la J50 est capable d’imprimer dans toutes les couleurs imaginables mais aussi jusqu’à 6 matériaux différents dans une même pièce ! Synonyme d’un énorme gain de temps, la machine est capable produire des pièces d’une qualité très proche de la production avec un minimum de post-traitement.
Cette capacité à combiner couleurs vives et matériaux (durs, mous, flexibles…) dans une même pièce, présente un avantage considérable pour les fabricants en terme de cycle de développement. Avec la J750 il est possible de produire une grande diversité de prototypes fonctionnels et réalistes, bien avant que la fabrication ne soit lancée pour être examinée par des acheteurs potentiels. Dès lors les choix de conception sont validés plus rapidement et la production engagée dans des délais beaucoup plus courts.
Réduire les délais de prototypage jusqu’à 50 %
Les couleurs vives de l’imprimante 3D Stratasys J750 ont semble t-il séduit le géant de l’automobile Audi. Dans un communiqué de Stratays paru aujourd’hui, on apprend en effet que le centre d’impression 3D plastique au sein du centre de présérie Audi à Ingolstadt, en Allemagne, va accueillir une Stratasys J750. Grâce à ce système, le constructeur allemand entend innover dans son processus de conception et accélérer la vérification de la conception, notamment pour la production de cabochons de feux arrière. Audi prévoit de réduire les délais de prototypage jusqu’à 50 %.
En effet avant qu’un nouveau véhicule entre en production, le centre de présérie Audi d’Ingolstadt construit des modèles physiques et des prototypes permettant à la marque d’évaluer de manière approfondie de nouvelles créations et de nouveaux concepts. Cela nécessite la mise à disposition de la plupart des éléments du véhicule à un stade précoce du développement du produit, des enjoliveurs de roues et des poignées de portes jusqu’aux calandres. Les méthodes traditionnelles, telles que le moulage et le fraisage, sont couramment utilisées pour créer et reproduire de nouvelles conceptions.
Cependant, l’utilisation de l’impression 3D plastique est devenue une partie intégrante du processus de conception automobile au centre de présérie Audi, permettant à l’équipe de repousser les limites des procédés conventionnels et d’accélérer la vérification de la conception. Dans le cas des cabochons de feux arrière, l’équipe avait l’habitude d’utiliser le fraisage ou le moulage pour produire des pièces individuelles. Les cabochons multicolores du boîtier du feu arrière représentent le principal défi avec ces techniques de production. Ces pièces individuelles en couleur doivent être assemblées car elles ne peuvent pas être produites en un seul bloc. Ce processus coûteux en temps augmente les délais de vérification de la conception et retarde également la commercialisation.
Le prototypage multi-matériaux en couleur ultra réaliste accélère la conception
Afin de rationaliser le processus, le centre d’impression 3D plastique Audi va utiliser l’impression multi-matières et multi-couleurs au monde J750 de Stratasys. Cela va permettre la production de cabochons de feux arrière multicolores entièrement transparents en une seule impression, éliminant le besoin du précédent processus à plusieurs étapes. Avec plus de 500 000 combinaisons de couleurs disponibles, l’équipe peut imprimer en 3D des pièces transparentes dans plusieurs couleurs et textures qui répondent aux exigences rigoureuses du processus de validation de la conception Audi.
« Le design est l’un critères les plus importants dans la décision d’achat des clients d’Audi, il est donc primordial que nous respections des normes de qualité extrêmement élevées pendant la phase de création et de conception du développement des véhicules », a expliqué le Dr. Tim Spiering, responsable du centre d’impression 3D plastique Audi.
« De ce fait, nous avons besoin que les prototypes présentent la géométrie exacte des pièces, sans distorsion et avec une qualité extrêmement élevée, le tout accompagné d’une couleur et d’une transparence fidèles à la pièce. L’imprimante 3D Stratasys J750 va nous procurer un avantage considérable, car elle nous permet d’imprimer les textures et les couleurs exactes définies lors de la conception. Il s’agit d’un critère essentiel pour que les concepts de design soient validés pour la production. En matière d’impression en 3D de pièces transparentes, je n’ai vu aucune technologie comparable qui respecte nos normes. En utilisant la J750 pour le prototypage de cabochons de feux arrière, nous allons pouvoir accélérer notre processus de vérification de la conception », continue le Dr. Spiering. « Nous estimons que les gains de temps peuvent atteindre 50 % en utilisant cette technique d’impression 3D dans notre processus de prototypage. »
« l’impact global sur le délai de commercialisation peut être énorme »
Le Dr. Spiering et son équipe de 24 membres ont la responsabilité de l’expertise, des conseils et de la production pour l’ensemble de l’impression 3D plastique chez Audi. Après avoir investi dans sa première imprimante 3D Stratasys FDM en 2002, la division a depuis étoffé son portefeuille avec dix imprimantes 3D polymère, dont plusieurs imprimantes 3D Stratasys FDM et PolyJet.
Andy Middleton, président de Stratasys EMEA, conclut : « Audi est un excellent exemple de la façon dont notre technologie unique d’impression 3D multi-matériaux en couleur peut regrouper plusieurs processus de conception, accélérant ainsi les cycles de développement. Si vous étendez les gains de temps obtenus par Audi sur les feux arrière à d’autres pièces du véhicule, l’impact global sur le délai de commercialisation peut être énorme. Nous sommes ravis de voir comment Audi continue d’exploiter nos technologies FDM et PolyJet dans de nouveaux domaines d’application pour accroître encore l’efficacité dans son processus de développement. »
