Impressions 3D : Quelles applications en ingénierie mécanique ?

17 août 2021 Par 0 Commentaire

Parmi les nombreux domaines d’application de l’impression 3D figure l’ingénierie mécanique. Les constructeurs automobiles et le secteur de l’aéronautique en tirent déjà profit pour optimiser leur production. Supply chain, durée de vie des produits, réduction du temps nécessaire au contrôle qualité… Les perspectives offertes par la fabrication additive sont en effet nombreuses. De la conception des prototypes en passant par l’amélioration des pièces, quelles applications concrètes l’impression 3D trouve-t-elle dans les différents projets mécaniques ?

Quelles applications de l’impression 3D en ingénierie mécanique ?

Grâce aux programmes de modélisation 3D, il est désormais possible de visualiser les différentes étapes de développement d’un projet mécanique. La mise en place de cette technologie permet ainsi d’adapter et d’améliorer en continu la conception des pièces. La correction des erreurs de fabrication est ainsi facilitée. En plus des avantages de la visualisation, les logiciels de modélisation 3D, qui servent à la création des fichiers 3D, sont appréciés pour leurs options d’analyse, en particulier pour obtenir une vue d’ensemble des projets complexes.

Souvent, l’impression 3D a également un impact positif sur la durée du processus de contrôle de qualité. Visant à répondre aux problèmes de solidité et de durabilité des pièces, cette étape clé des projets d’ingénierie mécanique consiste à isoler les composants déjà produits pour mieux les analyser et les améliorer. Les paramètres de production pourront alors être corrigés au besoin sur les séries suivantes. Grâce à l’impression tridimensionnelle, la durée de ce processus peut être réduite, parfois de plusieurs semaines voire plusieurs mois. Les délais, habituellement longs, entre l’étape de correction et celle de mise en œuvre de la production sont minimisés et optimisés.

Résistance des matériaux, poids des pièces, coûts de fabrication… En cas d’hésitation sur les différents paramètres techniques, les systèmes d’impression 3D permettent de tester plusieurs configurations avant de valider et lancer une production en grande série. Ainsi, la fabrication additive réduit le temps de prototypage. Par ailleurs, l’impression 3D trouve une application pratique particulièrement intéressante pour les pièces mécaniques qui rassemblent un grand nombre composants. Grâce à l’impression tridimensionnelle, il est possible de produire en lot. Et d’économiser ainsi les étapes de soudage et de montage.

Enfin, n’oublions pas de citer les avantages de l’impression 3D pour améliorer la supply chain d’un bout à l’autre. Les thématiques de gestion des stocks, la livraison rapide et la production à la demande sont plus que jamais actuelles et sensibles. Avec l’impression 3D, qu’il s’agisse de produire de petites quantités ou des pièces de rechange en urgence, la chaîne d’approvisionnement bénéficie de plus de flexibilité pour s’adapter en temps réel aux exigences du marché.

Impressions 3D et ingénierie mécanique : quelques exemples concrets

Les innovations actuelles de l’impression 3D permettent déjà aux ingénieurs mécaniques de concevoir et produire des machines, entièrement ou en partie, qu’elles soient mécaniques, hydrauliques ou encore thermodynamiques. L’industrie automobile offre un cas d’étude intéressant. Aujourd’hui, avec l’impression 3D, il est possible de concevoir, tester et fabriquer l’ensemble des principaux composants d’une voiture, à savoir :

  • Le moteur ;
  • Le système d’éclairage, de freinage et de direction ;
  • La carrosserie et les sièges.

L’impression tridimensionnelle a désormais accès à un plus grand nombre de matériaux, en particulier métalliques, ce qui multiplie les usages possibles. Dans le secteur aéronautique, on exploite déjà les atouts de l’impression 3D pour optimiser la production des buses de carburant. Alors qu’elles pouvaient contenir jusqu’à une vingtaine de composants différents, ces buses sont désormais réalisables en une seule pièce grâce à l’impression 3D. Loin de représenter uniquement un gain de temps pour le processus de production et d’assemblage (rendu obsolète), la fabrication additive permet de renforcer la solidité de l’équipement et d’optimiser ainsi sa durée de vie. Ici aussi, le processus de contrôle qualité est largement simplifié.

Les impressions 3D ne cessent de gagner en précision et en fiabilité. Si les applications de cette technologie de pointe dans l’ingénierie mécanique sont déjà une réalité, notamment pour les constructeurs automobiles et l’aéronautique, elles ne peuvent qu’être amenées à se généraliser dans les années à venir.