L’automobile qui reste l’un des tous premiers domaines dans l’industrie tout court et celle du sport, à s’être approprié l’impression 3D, a su rapidement dépasser le stade du prototypage pour aller vers la fabrication de pièces d’utilisation finale. Au fur et à mesure que les technologies d’impression 3D ont gagné en performance, le sport automobile et tout particulièrement la Formule 1, ont su tirer parti de ses nombreux bénéfices. La raison est que la fabrication additive permet de concevoir très rapidement des pièces complexes en petites séries, tout en s’affranchissant de l’outillage long et coûteux que nécessitent habituellement les méthodes de fabrication conventionnelles.
La complexité de formes autorisée par cette technologie fait des merveilles chez certaines pièces. C’est le cas de l’échangeur de chaleur, un appareil qui comporte de multiples parois fines ou ailettes, mais aussi des canaux dans lesquels circulent des fluides. Utilisés dans de nombreux domaines et applications (l’exemple plus connu étant probablement celui des radiateurs automobiles et des climatiseurs), ce dispositif thermique permet de réchauffer ou refroidir un fluide au moyen d’un autre fluide circulant à une température différente, sans que les deux fluides ne se mélangent.
Le dernier cas connu d’utilisation de la fabrication additive dans ce domaine nous vient de Dallara, un constructeur italien de voitures de course de Formule 3. On apprend que celui-ci s’est récemment associé à Conflux Technology, une entreprise australienne spécialisée dans la production d’échangeurs de chaleur imprimés en 3D pour les secteurs de l’automobile, l’aérospatiale ou encore de la défense.
« Les échangeurs de chaleur Conflux tirent leurs performances de géométries très complexes qui utilisent les libertés inhérentes à la fabrication additive »
Echangeur de chaleur Conflux Core™ (crédits photo : Conflux Technology)
Le partenariat en question vise à s’appuyer sur fabrication additive métallique, plus précisément celle d’EOS et ses solutions de fusion laser sur lit de poudre, dans le but de réaliser des échangeurs plus performants tout en réduisant les coûts. PDG et fondateur de Conflux Technology, explique le défi que pose la taille de ces échangeurs. “Les échangeurs de chaleur Conflux tirent leurs performances de géométries très complexes qui utilisent les libertés inhérentes à la fabrication additive. Dallara nous a lancé un défi initial : produire de petits échangeurs de chaleur qui répondent à des objectifs stricts en termes de performance, de qualité et de coût. Pour y parvenir, nos ingénieurs travaillent aux côtés du personnel de Dallara dans le but ultime d’améliorer l’efficacité fondamentale du secteur de l’automobile et du sport automobile.”
Dotée d’une expertise reconnue, comprenant la conception et la production, l’aérodynamique et la dynamique des véhicules, Conflux Technology explique avoir à ce jour réalisé plusieurs simulations CAO et CFD de façon à d’obtenir un aperçu très détaillé des caractéristiques de performance de l’échangeur. Pour ce projet dans la livraison est attendue pour février 2022, l’entreprise pourra s’appuyer sur Conflux Core TM, un échangeur de chaleur imprimé 3D avec EOS qui a maintenant des applications dans plusieurs industries telles que l’aérospatiale, l’automobile et le oil&gas.
La société est parvenue à réaliser un échangeur dont les structures de transfert de chaleur complexes, capables de fonctionner dans des espaces restreints, n’auraient pu être obtenues autrement qu’avec la fabrication additive. Outre le fait d’avoir été imprimé en une seule fois (poudre d’Aluminium AlSi10Mg), l’appareil dispose d’une capacité de rejet de chaleur qui a été multiplié par trois, et d’une perte de charge divisée par deux. Enfin, comparé à une référence F1, sa longueur a été réduite de 55 mm, ce qui correspond à un allègement de 22 %.
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