Le constructeur automobile BMW a déjà imprimé en 3D plus de 300 000 pièces, devenant ainsi l’un des plus grands producteurs de composants automobiles imprimés en 3D. Il n’est pas surprenant qu’il n’ait pas l’intention d’arrêter maintenant. Les composants de la BMW S 1000 RR World Superbike récemment produits sur le circuit dépassent le record actuel des composants imprimés en 3D du constructeur.
Le processus habituel consiste à développer de nouveaux composants, qui sont simulés sur ordinateur, fabriqués en métal ou en carbone, installés sur la moto et ensuite testés sur la piste de course. Cependant, grâce à l’impression 3D, les ingénieurs trouvent plus facile de développer et de tester les nouveaux composants pendant les opérations de course.
BMW Motorrad Motorsport dispose d’une imprimante 3D portable qui se déplace sur chaque circuit dans le camion et qui est ensuite assemblée dans les stands de l’équipe BMW Motorrad WorldSBK lors des week-ends de course du championnat du monde de superbike FIM (WorldSBK).
« Cette technologie nous permet d’apporter des améliorations à la RR rapidement et efficacement. Le développement d’une moto WorldSBK est un processus continu et ce sont souvent les petits détails qui rendent une moto meilleure », a déclaré Marc Bongers, directeur de BMW Motorrad Motorsport. « En coulisses, nos ingénieurs travaillent sans cesse à l’ajustement et à l’optimisation des différents composants de la moto, le tout dans le cadre des changements autorisés par la réglementation. Nous pouvons utiliser l’impression 3D pour les mettre en œuvre sur le circuit, même pendant les courses. Nous prenons ensuite les données acquises et les analyses ultérieures – combinées aux commentaires des pilotes ou aux données des mécaniciens travaillant sur la moto elle-même – et générons des données pour l’équipe de développement. Cette contribution contribue à l’émergence d’idées qui peuvent être mises en œuvre directement dans des constructions existantes ou dans des simulations et des processus itératifs qui mènent à de nouvelles constructions, toutes exécutées en CAO. Les nouveaux composants sont imprimés sous forme de variantes plastiques et leurs fonctions et leur facilité d’installation sont vérifiées sur le vélo. Ce processus est maintenant beaucoup plus rapide que lorsque nous devions attendre que les pièces soient produites en interne ou en externe et mises à disposition pour évaluation sur le circuit. Il est également plus facile d’évaluer les possibilités de toucher les pièces environnantes ou d’en restreindre l’accès qu’à l’écran ».
Un autre avantage est que si un ajustement est nécessaire, il peut souvent être fait sur la pièce en plastique existante et ensuite mis en œuvre dans la CAO. Ce processus peut être répété rapidement aussi souvent que nécessaire, jusqu’à ce que la pièce corresponde à 100 % aux exigences. Tout d’abord, une « impression factice » est créée pour la pièce, qui peut ensuite être directement évaluée et ajustée.
« Normalement, vous avez des composants finis que vous avez développés avec calcul, construction et simulation, et que vous évaluez ensuite pendant les essais ou les week-ends de course. Le risque est toujours que, comme l’ensemble complet devient de plus en plus complexe, des erreurs de construction, des difficultés d’installation ou d’accès à la pièce puissent être négligées », a déclaré Bongers. « L’impression 3D nous permet de créer des pièces rapidement et à moindre coût, et de les optimiser pendant le processus en cours. Dès que nous avons la pièce juste comme nous en avons besoin, nous envoyons les données finales à l’atelier, qui la fabrique ensuite pour la compétition à partir d’un matériau approprié, normalement du métal ou du carbone ».
Un exemple du double en-tête du WorldSBK à Jerez (ESP) et Portimão (POR) montre à quel point cette procédure est rapide et efficace. À Jerez, le système de liaison de l’amortisseur arrière a été optimisé, sur la base des données de conduite. Un prototype de la pièce imprimée en 3D a été installé et testé. Les données finales ont ensuite été envoyées au fournisseur, qui les a utilisées pour fabriquer un nouveau système de liaison entre les jours de course. Quelques jours plus tard, à temps pour le départ du prochain week-end de course à Portimão, il était disponible pour être installé sur la BMW S 1000 RR. Si des composants ou des pièces de rechange plus petits, qui ne sont pas soumis à des contraintes aussi extrêmes, doivent être fabriqués, le processus complet peut avoir lieu sur place avec l’imprimante 3D. Les leviers de réglage, les supports de capteurs et les raccords rapides sont des exemples de ces pièces.
Toutefois, si l’imprimante sur place, sur la piste, ne dispose pas de capacités suffisantes, les options offertes par l’Additive Manufacturing Campus (AMC) interne au groupe BMW sont pratiquement infinies. L’équipe BMW Motorrad WorldSBK travaille en étroite collaboration avec l’Additive Manufacturing Campus. Ce canal offre à l’équipe un accès unique non seulement aux experts en conseil en matière d’impression 3D, mais aussi à une gamme complète de méthodes d’impression et à divers matériaux pour différentes applications. La fabrication des composants peut être déclenchée directement depuis la piste, via les systèmes propres à BMW. Parmi les exemples de pièces qui sont imprimées dans des plastiques ou des métaux directement pour être utilisées sur le World Superbike, on peut citer la ventilation des freins en plastique renforcé de fibre de carbone, les pièces moulées complexes, les plaquettes de choc en titane, les boîtes de distribution en aluminium et les pièces de garniture aérodynamique.
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