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ArcelorMittal et MOD3RN impriment un cadre de moto en acier

Publié le 11 mars 2022 par Philippe G.

En Espagne, une équipe de scientifiques de l’université de Nebrija intitulée MOD3RN s’est associée au département de Recherche&Développement d’ArcelorMittal, un groupe mondial de sidérurgie. Ensemble, ils ont développé un cadre de moto grâce à l’impression 3D un algorithme de conception, ayant recours à l’intelligence artificielle. Ce n’est pas la première fois que la fabrication additive est utilisée pour concevoir des motos, plusieurs entreprises, à l’image de Vagabund Moto, ont déjà imprimé en 3D des composants destinés aux deux roues. Mais ce coup-ci, les acteurs du projet ont eu recours à un matériau peu fréquent lorsque l’on parle de conception de moto. 

Conçu à partir d’acier, le cadre de moto imprimé en 3D se distingue des cadres traditionnels, souvent fabriqués avec de l’aluminium. Si l’acier est moins souvent employé dans ce secteur, c’est principalement à cause de son poids. Paula Rodriguez, ingénieur en recherche et développement chez ArcelorMittal, explique qu’un cadre en aluminium de haute qualité pèse environ cinq kilos, alors que ceux en acier pèsent entre six et sept kilos. Mais dans ce cas d’application, grâce à l’impression 3D et à l’algorithme de conception générative, MOD3RN et ArcelorMittal sont parvenus à créer un cadre en acier de seulement 3,8 kg. Une différence de poids non négligeable, qui offre à la moto légèreté, solidité et élégance. 

Crédits photo : Motorservices

Les bénéfices de la conception générative

Afin de concevoir un cadre en acier léger, et donc de tirer bénéfices de toutes les propriétés offertes par ce matériau, les chercheurs ont développé une géométrie particulière. Creux, le cadre conçu par MOD3RN et ArcelorMittal est le fruit de l’algorithme de conception générative. Sergio Corbera, directeur du département d’ingénierie automobile de l’université de Nebrija, revient sur les défis rencontrés lors du processus : « La possibilité de générer des pièces creuses était la principale inconnue de l’impression 3D métal. Nous parlons d’une épaisseur de paroi de 0,8 à 1 millimètre dans le châssis. Cela implique de répondre à plusieurs problèmes dans le cadre de l’impression 3D : la stabilité de la pièce pendant le processus d’impression en raison de ces épaisseurs réduites ; le contrôle de la porosité et des propriétés mécaniques à ces épaisseurs ; et l’orientation de la forme géométrique pour éviter les supports internes. Ces inconnues ont été résolues tout au long du projet de recherche commun grâce à certaines propriétés que l’acier apporte dans le processus d’impression et qui ont permis de faire des pièces creuses une réalité« .

À travers cette application, MOD3RN et ArcelorMittal ont démontré que l’impression 3D pouvait transformer les processus de production dans le secteur des motos. Comme dans l’industrie automobile, où la technologie permet d’accélérer la phase de prototypage et de concevoir des pièces d’utilisation finale, la fabrication additive peut évidemment être mise à contribution afin de produire des composants destinés aux deux roues.

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