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À l’instar d’autres constructeurs automobiles, Renault n’a pas attendu aujourd’hui pour investir dans la fabrication additive. Avec une expérience de 20 ans dans cette technologie initiée dans son centre de réalisation des prototypes du Technocentre, la marque au losange a fini par se doter de son propre centre d’impression 3D. Inauguré en 2022, cet espace de 500 mètres carrés implanté sur son site de Flins, en région parisienne, s’inscrit dans le projet ReFactory.
Un programme qui consiste à déployer un nouveau modèle industriel basé sur l’économie circulaire, le tout au service d’une mobilité plus durable. Ce centre d’impression 3D lui permet également de répondre aux besoins internes et externes de prototypage, mais aussi de production en série. C’est ainsi que la Renault 5 E-tech, la toute nouvelle citadine 100 % électrique du constructeur tricolore, comporte plusieurs accessoires imprimés en 3D à l’intérieur.
Pour un constructeur automobile, le bénéfice de l’impression 3D ne réside pas uniquement dans son agilité et les économies pouvant être réalisées sur les délais et coûts de fabrication. Sa liberté de conception offre des possibilités inédites en termes de complexité géométrique, et donc de confort pour les passagers. Conscients de ce potentiel, Renault et le CEA ont collaboré autour d’un projet visant à développer une architecture de matériaux inédite à partir d’outils numériques incluant l’impression 3D.
« Cette innovation promet la réalisation d’éléments nouveaux aux propriétés exceptionnelles, et au comportement adaptatif et personnalisable », commente le CEA. « Les potentiels d’applications à l’automobile sont prometteurs, avec en premier lieu le confort à bord. »
« Elle pourrait nous permettre de proposer un vrai différenciant aux clients, avec une expérience de conduite inédite »
Matériau architecturé conçu par fabrication additive
Deux ans de recherche et d’essais, et une dizaine de brevets auront été nécessaires aux deux partenaires pour obtenir une structure architecturée en mailles complexes. Dans un avenir plus ou moins proche, Renault sera donc en mesure de fournir à ses véhicules des éléments monomatériaux – dans un premier temps à partir de TPU (Polyuréthane Thermoplastique) – et fabriqués en une seule fois. Plus performants, plus légers et personnalisables, ils permettront de remplacer ceux habituellement composés de plusieurs matériaux comme les assises et dossiers de sièges, les accoudoirs, la console centrale…
L’innovation des deux partenaires tient dans l’utilisation d’outils numériques innovants permettant la réalisation de structures dites lattices, c’est à dire en forme de treillis. L’impression 3D permet un niveau de personnalisation très poussé, jusqu’à paramétrer tridimensionnellement chacun des brins qui composent les mailles de cette structure.
« Bien que plus complexes dans leur conception, les pièces monolithiques et monomatière qui en résultent sont plus simples à produire, en une seule opération d’impression 3D et sans aucun assemblage, minimisant l’empreinte carbone, et ne générant aucun rebus. » Explique le CEA.
Dès lors, les sièges pourraient être parfaitement adaptés à la morphologie des conducteurs et passagers, avec des niveaux de confort, d’amorti et de maintien, jusqu’ici impossibles avec les composants traditionnels (tissus, mousses, renforts…). Et ce n’est pas le seul bénéfice, puisque Renault estime pouvoir réduire le poids de ses sièges d’environ 30 %, ainsi que leur épaisseur.
« Cette innovation est le fruit de l’association des expertises R&D de deux acteurs majeurs de l’innovation, le CEA et Renault Group. » a déclaré Jean-François Salessy, directeur de la Synthèse Véhicule et des Technologie Amont de l’Ingénierie Renault Group, avant de conclure : « Elle pourrait nous permettre de proposer un vrai différenciant aux clients, avec une expérience de conduite inédite. Nous continuons d’en explorer tout le potentiel pour aller vers encore davantage de personnalisation mais aussi afin d’en tirer de nouveaux bénéfices pour différentes zones du véhicule. »
