L’expert en Formule 1 McLaren Racing répond aux exigences de la FIA en termes de délais et de budget en imprimant en 3D des dizaines de milliers de pièces. L’équipe d’ingénieurs produit actuellement jusqu’à 9 000 pièces par an pour de nombreux programmes d’ailes avant et arrière, ainsi que de grandes parties de la carrosserie latérale et du haut de caisse.

Ils font état de grands progrès dans l’optimisation de l’aérodynamisme du véhicule lors des essais en soufflerie grâce à la précision des pièces produites par FA. Le temps de production des pièces a également été considérablement réduit. Les grandes pièces, comme les modèles réduits de haut de caisse par exemple, peuvent être produites en trois jours seulement.

Sur son site de Woking, au Royaume-Uni, McLaren dispose d’un parc d’imprimantes internes qui servent à la fabrication de toutes les pièces aérodynamiques. Leur environnement de production intègre des imprimantes 3D métals et des procédés de stéréolithographie. Ces derniers sont les imprimantes 3D stéréolithographiques Neo®800 de Stratasys.

L’utilisation d’imprimantes 3D en interne présente de nombreux avantages : elle permet d’économiser les coûts des sous-traitants et le processus d’assurance qualité associé. Il s’agit actuellement d’une situation idéale car, le sport connaissant des temps incertains et ne percevant aucun revenu pendant la Covid, la FIA a décidé de ramener le plafond budgétaire de 175 à 145 millions de dollars pour sa première année d’exploitation en 2021, puis à 140 millions de dollars pour 2022 et à 135 millions de dollars en 2023.

Avec la SLA en particulier, l’équipe peut gagner un temps considérable et économiser un matériau métallique coûteux en ne gaspillant pas de grandes quantités de copeaux retirés du processus d’usinage soustractif.

Les essais en soufflerie restent une application principale ici

« La technologie de la stéréolithographie et les matériaux ayant évolué, nous avons changé notre façon dont nous les utilisons », explique Tim Chapman, responsable de la fabrication additive chez McLaren Racing. « Nous ne nous contentons plus de fabriquer des prototypes ; nous produisons désormais de nombreux composants à grande échelle et des outils à taille réelle. »

L’une des principales applications pour lesquelles McLaren estime que ses Neo800 de nouvelle génération sont les plus utiles est l’essai en soufflerie. L’écurie utilise des modèles réduits à 60 % pour optimiser l’ensemble aérodynamique et augmenter la déportance (et donc l’adhérence), et équilibrer les charges aérodynamiques avant et arrière de la voiture.

« Les essais en soufflerie restent essentiels pour évaluer le comportement de chaque surface, qu’il s’agisse d’un assemblage ou d’une voiture complète », explique Tim Chapman. « Nos imprimantes 3D de la gamme Neo nous ont permis de réduire considérablement les délais de production de nos composants et projets aérodynamiques en soufflerie. »

L’écurie imprime les pièces avec la résine Somos® PerFORM Reflect, qui a été spécialement conçue pour les modèles de soufflerie. Elle peut ainsi créer des pièces solides et rigides qui écourtent de 30 % la durée du post-traitement.

Chapman poursuit : « Nous constatons que les composants haute définition issus de nos machines Neo ne nécessitent qu’une finition manuelle minimale, ce qui permet un passage beaucoup plus rapide en soufflerie. En plus de la vitesse, nous pouvons maintenant produire des pièces de soufflerie avec une précision, des détails et une finition de surface remarquables, ce qui nous a permis d’optimiser les essais et de trouver des idées novatrices pour améliorer les performances. Je ne saurais trop insister sur l’importance de ces avantages en Formule 1, où les délais pour livrer les voitures à la prochaine course sont extrêmement serrés et où la moindre itération de conception peut faire toute la différence entre gagner, perdre ou gagner des places sur la grille. »

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