Une équipe universitaire construit des pièces pour une voiture de course

« Grâce à la technologie d’impression 3D Objet, nous avons créé des pièces qui étaient aussi légères que résistantes – des qualités importantes pour une voiture de course gagnante. De plus, nous l’avons fait en un temps record ! »
YishayShashua – Université Ben Gourion

Chaque année, des élèves ingénieurs issus de grandes universités concourent à la Formula SAE, une course de voitures à travers le monde. Chaque équipe qui participe doit concevoir une Formule-concept en fonction des règles en vigueur et courir sur la piste.

Stratasys a proposé de parrainer l’équipe de l’Université Ben Gourion et de fournir des imprimantes 3D Objet pour optimiser le temps de fabrication. Après analyse, les étudiants ont décidé d’utiliser les imprimantes 3D pour fabriquer le volant et le moule du filtre à air. Pour le volant, ils ont utilisé l’imprimante 3D Objet500 Connex en raison de sa capacité à utiliser plusieurs matériaux dans une même pièce, dans la même série de construction. Pour le moule du filtre à air, ils ont recouru à une imprimante 3D Objet Eden500V utilisant du matériau haute température Objet apte à résister à la fibre de carbone qui compose le moulage.

Des matériaux multiples et des géométries complexes

Les étudiants ont conçu un volant qui comporte des parois minces et des vides interstitiels-dans une voiture de course, chaque gramme compte. Le volant utilise un plastique solide et stable pour la structure et une poignée en caoutchouc anti-dérapant. « Etant donné que nous utilisions la fabrication additive, nous avons eu une totale liberté dans la conception », a déclaré Noam Siegel, un membre de l’équipe de Ben Gourion Racing (BGR). « Ainsi, nous avons créé l’interface du pilote – solide, léger et facile à manipuler. Avec l’Objet Connex, nous étions en mesure de fabriquer simultanément cinq matériaux aux propriétés différentes, mais aussi la poignée en caoutchouc. Sans la technologie d’impression 3D industrielle Objet, nous n’avions tout simplement pas pu fabriquer cette pièce. »

Réduction du temps de production avec Objet Eden 500V

L’équipe BGR a construit sa voiture dans un laps de temps extrêmement serré. Etant donné que la voiture contenait un certain nombre de pièces en fibre de carbone, les étudiants ont décidé d’essayer de raccourcir les délais de production en créant le moule du filtre à air en matériau composite avec une imprimante 3D.

Le moulage en fibre de carbone implique une forte émission de chaleur pour faire durcir les époxydes et un procédé sous vide pour mettre plus de pression au moule. Dans ce sens, l’équipe a choisi un matériau d’impression 3D haute température qui combine une résistance thermique et une stabilité dimensionnelle exceptionnelle. L’imprimante 3D Objet a créé le moule du filtre à air en quelques heures. L’équipe BGR a ensuite formé la pièce avec 10 couches de carbone soumise à une pression à vide de 0.8 bar. Si le matériau s’est avéré être à la hauteur de ce qu’on a attendu de lui, ils ont identifié rapidement un problème avec la conception.

« Grâce à la capacité de prototypage rapide du système, nous avons identifié un problème d’étanchéité potentiel avec le filtre à air dès le début », a déclaré M. Siegel. « Nous avons corrigé la conception et le filtre à air a été achevé à la perfection ».

Lors de la compétitionde 2012 à Varanode Melegan, en Italie, l’équipe de BGR a gagné la 11è place sur 48 concurrents. Plus tard, la jeune équipe a affronte d'autres équipes avec des dizaines d'années d’expérience. Le résultat a été tout simplement impressionnant.