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Porsche produit son premier boîtier complet à propulsion électrique par impression 3D

moteur moteur optimisé grâce à l'impression 3D

« Plus léger, plus rigide, plus compact. » Tels sont les adjectifs employés par Porsche pour qualifier son premier boîtier pour moteur électrique imprimé en 3D. Produite avec la toute dernière technologie de SLM Solutions, cette unité moteur/boîte prototype a pu passer sans problème tous les tests de qualité et de résistance. Grâce à la fabrication additive, le constructeur automobile affirme que ses ingénieurs du département Advanced Development (développement avancé) ont réduit le poids des pièces du boîtier d’environ 40 %, tout en améliorant dans le même temps ses performances.

Grâce à des structures spéciales qu’ils auraient été impossibles à réaliser avec les techniques traditionnelles, la rigidité dans les zones fortement sollicitées a même été doublée ajoute la marque allemand. Malgré en effet une épaisseur de paroi de seulement 1,5 millimètre, la rigidité entre le moteur électrique et la boîte de vitesses a été augmentée de 100% grâce à l’utilisation de structures en forme treillis. La conception des parois en nid d’abeille, a permis en outre d’afficher de meilleurs performances en terme de vibrations. Les tests réalisés par Porsche ont montré une nette réduction des oscillations des parois minces du boîtier, qui a aussi eu pour effet de considérablement améliorer l’acoustique de l’entraînement dans son ensemble.

« Notre objectif était de développer un entraînement électrique avec un potentiel de fabrication additive, tout en intégrant autant de fonctions et de pièces que possible dans le carter d’entraînement, en économisant du poids et en optimisant la structure », explique Falk Heilfort, chef de projet dans le département Powertrain Advance Development du Porsche Development Center de Weissach.

Porsche a réalisé un boîtier imprimé 40 % plus léger

L’utilisation de la fabrication additive a permis à Porsche d’alléger son boîtier de 40 % (crédits photos Porsche AG)

Si l’on ignore précisément quel métal a été employé pour imprimer cette pièce, on sait en revanche que Porsche a eu recourt à la technologie du constructeur allemand SLM Solution. Et pas n’importe laquelle, puisqu’il s’agit de sa dernière née NXG XII 600. Dévoilée le mois dernier à l’occasion du Formnext, cette imprimante 3D SLM embarque pas moins de douze lasers de 1 KW capables de fonctionner simultanément. Cela lui permet, à titre de comparaison, d’être 20 fois plus rapide qu’un système à laser unique telle que la SLM 280.

SLM Solutions affirme qu’au maximum de ses capacités (1000 cm3 / h), il serait capable de produire plus de 10 000 kg de pièces par an. Premier constructeur automobile à en expérimenter les bénéfices, Porsche indique que son moteur/ boîte de 590 x 560 x 367 mm a été imprimé en seulement 21 heures, soit un gain de temps de 90 % par apport au délai habituel de fabrication. Quant à l’assemblage, celui-ci comprendrait 40 étapes en moins, ce qui correspondrait à un gain de 20 minutes sur la durée de production.

Ce nouveau cas d’application ne fait que confirmer la montée en puissance de l’impression 3D dans le secteur automobile. Il n’est quasiment plus un constructeur qui n’ait aujourd’hui investi cette technologie et constaté ses bienfaits en terme d’agilité de fabrication et d’allègement des pièces. Dans son dernier rapport, le cabinet d’études SmarTech Publishing montrait d’ailleurs que les technologies 3D servaient de plus en plus à concevoir des pièces finales, en plus des outils et des prototypes créés. Porsche s’inscrit parfaitement dans cette tendance puisque cette année, le constructeur a également eu recourt à la fabrication additive pour les pistons de sa 911 GT2 RS, et les sièges baquets de ses 911 et 718.

Porshe a utilisé la fabrication additive pour son moteur électrique

Alexandre Moussion