Le constructeur automobile français Bugatti, filiale du groupe allemand Volkswagen depuis 1998, s’est tourné vers la fabrication additive pour créer un étrier de frein en titane. Il serait le premier constructeur à avoir créé une telle pièce imprimée en 3D. Bugatti a travaillé avec l’entreprise allemande Laser Zentrum Nord depuis le début de l’année à la production de ce composant en titane. Les essais sur une voiture devraient commencer dans quelques mois.
La fabrication additive a un réel rôle à jouer dans l’industrie automobile ; le cabinet d’étude SmarTech Publishing avait d’ailleurs publié un rapport en 2016 expliquant qu’elle représenterait 2,3 milliards de dollars d’ici 2021. Une opportunité bien saisie par de nombreux constructeurs qui n’hésitent pas à employer l’impression 3D pour créer des pièces en métal voire même des véhicules entiers!
La Bugatti Chiron
La marque de luxe française Bugatti a utilisé la fabrication additive pour produire des étriers de frein pour sa Bugatti Chiron, une voiture de sport haut de gamme réputée pour avoir des freins très puissants et une vitesse assez impressionnante – l’année dernière, elle avait battu le record du monde en passant à 400 km/h en seulement 42 secondes. Avoir des étriers de frein performants est donc encore plus important sur ce type de véhicule.
Fort de ces succès, le constructeur a eu recours à la fabrication additive pour son modèle d’étrier de frein avec un objectif précis, réduire le poids de la structure précédente. Un objectif qui justifierait le choix du titane et non de l’aluminium – un matériau plus souvent utilisé dans la production de fusées et d’avions. Pari réussi pour Bugatti : capable de résister à 125 kg de pression par millimètre, l’étrier ne pèse que 2,9 kg, alors que le composant aluminium actuellement utilisé pèse 4,9 kg. Une réduction de poids de plus de 40%.
L’étrier de frein imprimé en 3D
Bugatti affirme avoir produit le plus grand étrier de frein pour une voiture, avec 8 pistons en titane sur chaque étrier avant et six à l’arrière. Il mesure 41 cm de long, 21 cm de large et 13,6 cm de haut. Frank Gotzke, Directeur des Nouvelles Technologies et du Développement Technique chez Bugatti explique “En termes de volume, c’est le plus grand composant fonctionnel produit à partir de titane grâce à des techniques de fabrication additive. Tout le monde est surpris par sa légèreté malgré sa grande taille. Techniquement, c’est un étrier de frein très impressionnant qui a un bel aspect.”
Bugatti explique que le concept de l’étrier a été créé par ses ingénieurs avant que les modèles ne soient envoyés à Laser Zentrum Nord pour l’impression 3D. L’expert allemand en fabrication additive affirme avoir imprimé en 3D l’étrier en déposant 2 213 couches de poudre de titane qui ont été fondues par 4 lasers au fur et à mesure, d’une puissance unitaire de 400 W. Le processus d’impression aurait duré 45 heures.
Franck Gotzke
3 mois auraient été nécessaires pour tout produire, de la phase de conception initiale au post traitement et au travail de finition mené par les équipes Bugatti. Le constructeur explique que cette pièce est le début d’une longue série de composants imprimés en 3D, satisfait du résultat obtenu, que ce soit en termes de temps, de poids et de coûts. Il espère que la fabrication additive aidera à améliorer les performances de ses véhicules de luxe.
Pour en savoir plus sur cet étrier de frein imprimé en 3D, retrouvez le communiqué de presse officiel sur le site de Bugatti.
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Il y a trois aspects intéressants dans l'introduction massive de la 3D dans l'automobile, le prototypage bien sûr mais aussi l'évolution vers des pièces plus économes en matériaux, sans oublier la disponibilité en termes de production in situ
Dans les limites de rentabilité et de la qualité de production, l'impression 3D permet de reproduction de pièces anciennes ou la livraison accélérée, une meilleure gestion des stocks, diminution des délais et des frais de transport
De fait les contraintes seront principalement juridiques : droits, brevets, homologation