Porsche a utilisé le système laser massif 12 de SLM Solutions pour imprimer un composant E-Drive de démonstration pour l’essieu avant d’une voiture de sport. La NXG XII 600 de la société a un volume de construction de 600x600x600 mm, un revêtement bidirectionnel, une vitesse de double saut qui permet à la société de construire à 1000ccm/h, et affirme qu’une machine peut fabriquer jusqu’à 10 000 kg de pièces par an.
Les ingénieurs de Porsche travaillant dans le département d’ingénierie avancée des groupes motopropulseurs ont l’habitude de concevoir et de fabriquer des composants de groupes motopropulseurs. L’un d’eux est un E-Drive, un boîtier qui contient l’électronique, la transmission et le moteur électrique. L’équipe a maintenant conçu une preuve de concept pour une pièce à topologie optimisée et l’a imprimée avec la machine de SLM en 21 heures. La pièce mesure 590 x 560 x 367 mm.
Le moteur est constitué d’un “moteur à aimant permanent de 800 volts délivrant jusqu’à 205 kW (280 ch). La transmission à deux étages en aval est intégrée dans le même boîtier et entraîne les roues avec un couple pouvant atteindre 2 100 Newton-mètres. Cette approche hautement intégrée est conçue pour être utilisée sur l’essieu avant d’une voiture de sport”.
La pièce comprend “des structures en treillis pour réduire le poids, une intégration fonctionnelle des canaux de refroidissement, une plus grande rigidité et un temps d’assemblage réduit par l’intégration des pièces ainsi que des améliorations de la qualité des pièces”.
Falk Heilfort, ingénieur en développement des groupes motopropulseurs chez Porsche, déclare : “Cette nouvelle technologie de fabrication est techniquement et économiquement intéressante pour nous. Les cas d’utilisation possibles sont surtout les prototypes en phase de développement, les productions spéciales et les petites séries ainsi que pour le sport automobile et les pièces de rechange classiques”.
Même si ce n’est qu’une preuve de concept, il est formidable de voir de grandes entreprises expérimenter et utiliser notre technologie publiquement. Pour ma part, je serais très surpris si des composants similaires sur les voitures de F1 et du Mans n’avaient pas déjà été imprimés en 3D. Le KERS, le turbo ou des composants de boîtier similaires sur l’ensemble du moteur seraient d’excellents candidats pour ce genre de traitement optimisé par la topologie.
Avec la participation de Porsche et d’Audi au Mans et à des séries similaires, SLM Solutions devrait avoir un bon client dans ses seules divisions de course. En particulier avec la nouvelle transition vers la classe Hypercar du Mans, que Porche rejoindra en 2023, il sera intéressant d’utiliser l’impression 3D pour fabriquer la nouvelle hypercar. Cela signifierait probablement aussi que le successeur de la 918 comprendrait des composants imprimés en 3D sur le groupe motopropulseur ou peut-être d’autres pièces. Compte tenu des faibles nombres (la 918 a vendu 918 unités), cela pourrait être réalisable. Les petites séries de Bugatti et de Koenigsegg ont déjà utilisé des composants imprimés en 3D.
L'”intégration fonctionnelle des canaux de refroidissement” pourrait être extrêmement bénéfique pour cette pièce et bien d’autres sur les voitures de course. Je suis également très enthousiaste à l’idée de mentionner la “réduction du temps d’assemblage”, qui peut être très importante pour les véhicules haut de gamme. En outre, cela est vraiment important dans les courses, où les arrêts au stand et les reconstructions sont importants, et où le temps du meilleur ingénieur est limité.
Réduire la masse du boîtier E-Drive et le rendre plus rigide serait bénéfique, mais on créerait beaucoup plus de valeur sur les composants du moteur ou en fabriquant des éléments comme le turbo, le refroidissement ou les dissipateurs de chaleur, qui peuvent vraiment être optimisés avec l’impression 3D. D’une manière générale, la réduction de la masse est toutefois intéressante, notamment sur les nouvelles plates-formes ou dans le cadre d’un passage à l’électrique et à l’hybride. Tout ce qui peut réduire le poids des composants ou les rendre plus petits faciliterait le travail du concepteur de voitures.
La production en petites séries est également un terrain passionnant. La production de Porsche Classic et de composants Porsche personnalisés est une activité importante. Avec autant de voitures sur le terrain également, leur activité dans le domaine des pièces détachées pourrait être considérable. La valeur des anciennes Porsche a considérablement augmenté au cours des dernières années et la production de la société s’est considérablement développée. L’année dernière, l’entreprise a vendu autant de voitures en Amérique du Nord qu’elle en vendait dans le monde entier. Il reste à voir si les Cayennes deviendront également des classiques, mais le volume y est important. Techart et d’autres entreprises ont également des marchés de pièces de rechange spécifiques à Porsche qui seraient des utilisateurs potentiels de cette technologie. Dans l’ensemble, il serait formidable que SLM Solutions s’engage davantage avec Porsche et ses sociétés sœurs pour imprimer en 3D davantage de composants sur les voitures.
L’après-guerre au laser : Porsche utilise l’imprimante 3D laser métallique 12 de SLM pour ses pièces détachées E-Drive est apparue pour la première fois sur 3DPrint.com | The Voice of 3D Printing / Additive Manufacturing.
