30 juillet 2024 agvs-upsa.ch – Fabriquer à l’avenir de pièces de rechange directement dans l’atelier à l’aide d’une imprimante 3D : ce scénario d’avenir trotte dans la tête de nombreuses personnes et révolutionnerait la logistique des pièces de rechange. Au lieu de transporter des pièces en plastique, en aluminium ou en acier du fournisseur au garagiste, les pièces pourraient être produites dans des machines appropriées, directement dans le garage, avec les données de CAO et de fabrication des constructeurs automobiles. Nous allons voir ce qui se cache derrière ce terme. Andreas Senger


Le mélange des matériaux ainsi que les différentes techniques de fabrication assurent une sécurité active et passive élevée dans la construction moderne de la carrosserie brute. Photo : Porsche

La carrosserie des véhicules modernes est responsable d’une sécurité active et passive sans précédent. Grâce à une grande rigidité en torsion et donc peu de torsion, le guidage des roues et la direction sont plus précis. La rigidité de la carrosserie assure une conduite et un comportement directionnel sûrs et précis. Si un accident se produit, des chemins de charge à l’avant, à l’arrière et sur les côtés sous forme de zone déformable sont responsables de la transformation de l’énergie cinétique en énergie thermique par déformation. Grâce à la cellule passagers de sécurité, les occupants ne sont généralement pas blessés jusqu’à des vitesses d’impact de près de 60 km/h, car les systèmes de sécurité passifs protègent en association avec la cellule passagers très résistante. Pour que cela soit possible, les véhicules modernes utilisent un mélange varié de matériaux (voir l’image ci-dessus), qui leur confère différentes résistances et possibilités d’absorption d’énergie. De plus, ces dernières années, les technologies d’assemblage se sont diversifiées avec le collage, le soudage et même le rivetage. Outre les différents aciers, de plus en plus de pièces en aluminium sont ajoutées afin d’éviter que le poids du véhicule ne soit grevé. Les grandes pièces moulées en alliages d’aluminium constituent une autre tendance. En coulant l’alliage léger liquide dans un moule, il est possible de fabriquer des corps de porte entiers, des paliers de dôme de ressort ou même de grandes pièces en une seule opération. Ce procédé de coulée sous pression est par exemple développé en permanence par Georg Fischer, et l’entreprise Bühler construit par exemple les machines de coulée sous pression correspondantes. Aujourd’hui déjà, ces derniers affichent des forces de fermeture de 3400 kN à 92 000 kN, ce qui correspond à une masse de près de 10’000 tonnes. Tesla applique systématiquement cette méthode de construction de carrosserie brute afin de produire une carrosserie brute complète en moins d’étapes. En cas de réparation, ces grandes pièces ne sont toutefois pas que des avantages. Plus il y a de points d’assemblage, plus il est facile de remplacer des pièces de carrosserie.

Depuis une trentaine d’années, la fabrication additive (additive manufacturing) est utilisée pour produire des formes complexes, couche par couche. L’idée sous-jacente n’est pas nouvelle et a surtout été utilisée pour le prototypage ou les petites séries. Les matières plastiques constituent un matériau idéal. Les thermoplastiques sous forme de filaments sont chauffés au niveau de la tête d’impression. Comme dans un traceur, il est maintenant possible de commencer à construire un composant en deux dimensions dans la surface et de créer des formes tridimensionnelles en remontant la tête d’impression. Le défi consiste à convertir les données CAO de la pièce en une routine de production, afin que la pièce puisse être imprimée couche par couche. Il est évident que ce type de production prend plus de temps qu’une machine à injection plastique. Cependant, il est également possible de produire d’autres formes qui ne sont pas réalisables avec les procédés conventionnels.

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