Ford compte parmi les précurseurs et leaders dans l’utilisation de la fabrication additive dans le domaine automobile. Sa première rencontre avec cette technologie remonte à 1988, année d’acquisition de sa première imprimante 3D. Depuis, le constructeur américain s’est doté d’une usine de fabrication addtive de pointe de 135 000 m2 qui lui permet de multiplier les applications.
Son dernier fait d’armes concerne sa Mustang Dark Horse, un bolide qui participera au NASCAR Cup Series 2024. On apprend que son écurie Stewart-Haas Racing s’est associée à son compatriote 3D Systems afin de déterminer la forme aérodynamique la plus performante pour sa nouvelle voiture de course. Grâce au nombre illimité d’itérations permises par l’impression 3D, l’entreprise a pu tester de manière efficace des centaines de formes différentes de panneaux de carrosserie.
« Afin de soumettre une nouvelle forme de carrosserie de voiture de course, les écuries automobiles Ford devaient répondre aux spécifications en matière de coefficient aérodynamique
déterminé par la NASCAR. Cela s’effectue idéalement lors d’un test en soufflerie à l’échelle réelle de la carrosserie de la voiture soumise, ce qui peut être extrêmement coûteux et chronophage. » explique 3D Systems. « En s’associant avec le leader de la fabrication additive 3D Systems, Stewart-Haas Racing a trouvé une solution permettant de tester des dizaines de formes différentes de panneaux de carrosserie lors de chaque session de test. »
Pour ce faire, les analystes CFD (Computational Fluid Dynamics) de Stewart-Haas Racing ont conçu plusieurs concepts de formes de panneaux de carrosserie à l’aide de logiciels de CAO pour identifier celles qui pourraient potentiellement améliorer l’aérodynamisme de la voiture. Les coefficients aérodynamiques de ces modèles de surface sont testés à l’aide d’un logiciel CFD qui représente une soufflerie virtuelle. Les résultats sont ensuite analysés et les concepts qui présentent un potentiel de performance favorable sont identifiés comme concepts à tester en soufflerie à l’échelle réelle.
« qui combine l’esthétique d’une voiture de série 2024 avec les performances aérodynamiques indispensables pour permettre aux véhicules de l’écurie Ford de gagner des courses »
Le technicien d’impression 3D oriente ensuite les modèles CAO dans le logiciel 3D Sprint® pour les positionner correctement pour l’impression. L’orientation peut être ajustée de manière à limiter le temps d’impression, à optimiser sa qualité ainsi que la quantité de pièces par plate-forme de fabrication. Le logiciel 3D Sprint est intuitif et permet au technicien de configurer rapidement les modèles CAO à imprimer.
Le fichier résultant peut ensuite être envoyé à la machine ProX® 800 de 3D Systems pour une impression rapide et précise des pièces dans le matériau souhaité. Les pièces imprimées en 3D peuvent être fixées à la sous-structure de la voiture à l’échelle réelle. Ainsi, la forme entière de la carrosserie de la voiture peut être définie par ces mosaïques imprimées en 3D.
Lorsque la voiture est testée en soufflerie, des mosaïques supplémentaires imprimées en 3D peuvent être ajoutées et retirées de la voiture pour tester les différents concepts. Chaque « exécution » représente un concept testé et les coefficients aérodynamiques qui en résultent sont enregistrés et analysés, permettant aux ingénieurs aérodynamiques d’optimiser la forme de la carrosserie de la voiture et, en fin de compte, d’obtenir la meilleure performance aérodynamique possible.
« Les machines SLA et le logiciel 3D Sprint® de 3D Systems, associés au processus de développement des deux entreprises, produisent une carrosserie de course pour la Ford Mustang Dark Horse qui combine l’esthétique d’une voiture de série 2024 avec les performances aérodynamiques indispensables pour permettre aux véhicules de l’écurie Ford de gagner des courses ainsi qu’un championnat de la NASCAR Cup Series. » Conclut 3D Systems.
Bien sûr 3D Systems n’est pas à sa première collaboration avec le sport automobile. Connu pour ses nombreuses collaborations avec la Formule 1, en 2021, le fabricant américain avait dévoilé un nouveau matériau d’impression 3D développé en collaboration avec Alpine F1 Team (anciennement Renault F1 Team). Il était question d’une résine SLA appelée Accura® Composite PIV, qui avait été spécialement conçue pour améliorer la productivité des pièces de soufflerie destinées aux tests aérodynamiques dans les sports mécaniques.
*crédits de toutes les photos : 3D Systems
- 3D Systems reçoit une autorisation de la FDA pour des guides chirurgicaux pour cheville - 19/09/2024
- Les matériaux haute performance en impression 3D : pourquoi et comment se former ? - 18/09/2024
- Défense : Lockheed Martin optimise son missile hypersonique Mako grâce à la fabrication additive - 16/09/2024
