Des noyaux solubles imprimés en 3D pour une Porsche au top
Champion Motorsport a bâti sa réputation sur des victoires impressionnantes en sport automobile. Cette même technologie gagnante est désormais disponible dans une gamme de produits aftermarket pour voitures Porsche, notamment des conduits d’admission turbo pour la Porsche 997, aussi connue sous le nom de Porsche 911. La fabrication traditionnelle aurait imposé un compromis entre flux d’air et esthétique. Avec des moules solubles imprimés en 3D, Champion n’a dû sacrifier ni l’un ni l’autre.
Pour optimiser les performances, Champion fabrique le conduit d’admission en fibre de carbone, un matériau à la fois solide, fin et léger. Ces qualités permettent d’augmenter les dimensions intérieures du conduit tout en conservant la cote extérieure fixée par les spécifications d’usine. Un plus grand volume intérieur améliore le flux d’air, ce qui, combiné au poids réduit, augmente les performances globales du moteur.
Le défi d’être d’une seule pièce
Le problème était que les méthodes d’outillage classiques ne pouvaient pas produire un conduit parfaitement lisse à l’intérieur comme à l’extérieur. Un conduit moulé en deux parties devrait être collé, ce qui le rendrait plus faible qu’un conduit d’une seule pièce. La seule façon de le mouler d’une pièce était d’utiliser un moule pouvant être retiré de l’intérieur du tube. Or un noyau sacrificiel en sable compromettait l’état de surface et ne pouvait pas offrir la constance recherchée par Champion.
Chris Lyew, lead mechanical engineer chez Champion Motorsport, a expliqué le dilemme de l’entreprise : « La performance du véhicule dépend d’une surface interne lisse, tandis que le client attend une belle surface externe. »
Une solution de noyau
Champion Motorsport a trouvé la solution dans le Fortus 3D Production System qu’il utilisait déjà dans le processus de conception. L’imprimante 3D basée sur le FDM avait servi à créer des prototypes fonctionnels de ses conceptions. Elle a ensuite relevé le défi de mouler la fibre de carbone en produisant des noyaux solubles FDM.
Champion explique comment le Fortus part d’une conception CAO tridimensionnelle, puis imprime un moule à partir de celle-ci. Le moule peut « être enveloppé à 360º de carbone, ce qui élimine tout joint dans la pièce finie ». Une solution est appliquée pour retirer le moule et laisser un tube parfaitement lisse. La construction d’une seule pièce assure une qualité constante pour les conduits d’admission turbo haute performance. L’impression 3D fournit ce que Lyew appelle « la recette magique » de cette production de noyaux solubles.
Les noyaux solubles FDM ont aussi ouvert de nouvelles possibilités de conception pour Champion. Comme le dit Louis Malone, Technical Director chez Champion Motorsport : « Au final, les technologies FDM nous font gagner du temps ; elles nous font économiser de l’argent. »
Source : Stratasys. Photo : Stratasys.
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