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Jun 24, 2023

Faire de l'impression 3D la norme pour les composants de châssis automobiles

Dans le Czinger 21C, le passager est assis directement derrière le conducteur. La serre est étroite, ce qui laisse place à de grandes prises d'air devant les roues arrière. La technologie d'impression 3D utilisée

Dans le Czinger 21C, le passager est assis directement derrière le conducteur. La serre est étroite, ce qui laisse place à de grandes prises d'air devant les roues arrière. La technologie d’impression 3D utilisée dans l’automobile devrait se répercuter sur le reste de l’industrie à mesure que les coûts diminuent.

Pour Czinger Vehicles Inc. et sa filiale de fabrication Divergent 3D, l'hypercar Czinger 21C est un tremplin vers un objectif à long terme.

Les deux sociétés, qui partagent un toit à Los Angeles, ont pour objectif de faire de l'impression 3D la norme pour les composants de châssis automobiles, qu'il s'agisse de machines performantes de plusieurs millions de dollars ou de voitures de banlieue classiques.

L'accent initial mis sur le haut de gamme du secteur automobile a permis à Divergent 3D de faire une déclaration sur sa technologie de fabrication additive – l'impression 3D – a déclaré Lukas Czinger, COO et co-fondateur des deux sociétés.

Le Czinger 21C est une preuve vendable, a-t-il déclaré, mais la recherche et le développement pour imprimer en 3D des composants structurels, tels que le faux-châssis arrière, les bras de commande de suspension et le carter de boîte de vitesses, n'étaient pas bon marché.

"Cela prend beaucoup d'argent... ce qui signifie que vous allez vous retrouver avec une voiture qui se situe dans le segment des véhicules de plus d'un million de dollars", a déclaré Czinger à Automotive News Canada lors de la conférence technologique Collision 2023 à Toronto fin juin.

Mais la R&D intensive présentée dans le biplace de 2,6 millions de dollars (2 millions de dollars américains) « se répercutera » sur le reste de l'industrie à mesure que Divergent réduit ses coûts de production, a déclaré Czinger.

L'IA AJOUTE, SOUSTRAIT, CRÉE

Le système de production adaptatif divergent (DAPS) est un processus qui va de la conception à la fabrication et à l'assemblage. Le logiciel de conception personnalisé de l'entreprise permet aux ingénieurs de minimiser la quantité de matériaux nécessaires aux composants du châssis tout en garantissant que les pièces possèdent la rigidité, la sécurité en cas de collision et d'autres attributs nécessaires.

L'entreprise utilise un processus de conception basé sur l'intelligence artificielle. Un concepteur humain saisit les paramètres cibles d'un composant, puis les algorithmes d'apprentissage automatique génèrent une conception qui répond à chaque critère.

Le résultat est un véhicule qui n’a que ce dont il a besoin ; en retirer « un gramme » de poids créera un compromis, a déclaré Czinger.

En parallèle, le logiciel exécute des simulations d’impression et d’assemblage pour montrer comment les conceptions peuvent évoluer.

Divergent imprime les pièces avec un alliage d'aluminium breveté.

Les composants du châssis ont souvent des géométries complexes, avec des nervures, des treillis et des espaces fins ou creux qui ne pourraient pas être réalisés à l'aide des processus d'estampage ou de moulage, a déclaré Czinger.

L'étape d'assemblage final est entièrement réalisée avec des agents de liaison spécialisés, éliminant ainsi l'étape de soudage traditionnelle.

MISSION MARCHÉ DE MASSE

Le système de production adaptatif Divergent utilise un logiciel qui minimise la quantité de matériau nécessaire pour les pièces du châssis et garantit qu'elles possèdent les attributs appropriés. Les imprimantes 3D fabriquent ensuite les pièces qui sont collées au lieu d'être soudées.

Alors que le processus DAPS a d'abord été mis à l'épreuve pour construire la niche 21C, Divergent a pour objectif à long terme de servir le marché de masse en tant que fournisseur de niveau 1.

"Aucun matériel n'est spécifique au produit, ce qui signifie que vous pouvez simplement le reprogrammer en quelques minutes pour réaliser un assemblage différent, et il n'y a aucun changement matériel", a déclaré Czinger.

Aujourd'hui, Divergent imprime des pièces à des tarifs qui la rendent compétitive dans le haut de gamme du segment du luxe. Elle a engagé 20 programmes de production avec huit constructeurs automobiles, a déclaré Czinger, même si un seul a été rendu public : le cadre arrière d'une Aston Martin en édition spéciale.

La société est en pourparlers avec une série de constructeurs automobiles mondiaux ainsi qu’avec des entreprises de défense et d’aérospatiale – des secteurs qui ont également besoin de pièces légères et performantes.

Divergent opère dans une usine de 9 500 mètres carrés en Californie, mais la société a des plans de développement ambitieux. L'objectif est de construire jusqu'à 20 sites de production dans le monde qui, d'ici 2030, seront capables d'imprimer des millions de composants de châssis pour toutes les catégories de véhicules.