L’impression 3D augmente la performance des voitures de course de type Formule 1

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Formula SAE est un concours de design pour étudiant organisé par SAE International (auparavant appelé Society of Automotive Engineers). Le premier concours a commencé en 1978 et concerne des équipes d’étudiants à travers le monde. Chaque équipe conçoit, fabrique, teste et fait concourir des petites voitures de course de type Formule 1. Les voitures sont ensuite jugées sur un certain nombre de critères, notamment le design, l’économie de carburant, l’accélération, l’endurance, etc.

Pour le concours de cette année, Patrick Harder, étudiant en 4ème année d’ingénierie automobile à l’université de Sciences Appliquées à Berlin, a utilisé les technologies d’impression 3D Stratasys FDM® et PolyJet® pour concevoir une nouvelle boîte à air  qui propulsera sa voiture devant 500 voitures concurrentes.

Ce que nous voyons ici, c’est une maquette concrète résultant de la fusion de Stratasys avec Objet. Il s’agit de deux technologies d’impression 3D complémentaires, utilisées ensemble pour créer un prototype fonctionnel hybride qui deviendra ensuite partie intégrante de la voiture finale.

La boîte à air, autrement appelée chambre d’entrée d’air, joue un rôle capital dans la performance du moteur. Une chambre bien conçue drainera l’air dans le moteur de manière plus efficace et, de ce fait, améliorera sa performance.

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Gros plan de la chambre d’entrée d’air et son emplacement dans la voiture et les différents matériaux d’impression 3D FDM et PolyJet utilisés dans le prototype.. 

Le matériau Stratasys ULTEM 9085 (le thermoplastique de couleur dorée créé sur l’imprimante 3D Fortus de technologie FDM) a été utilisé pour parties de la boîte à air qui nécessitait une résistance à une forte chaleur (de plus de 120°C) et aux vibrations.
Tandis que le matériau Digital ABS (créé par l’imprimante 3D multi-matériaux Objet Connex de technologie PolyJet) a été utilisé pour la partie nécessitant robustesse, géométrie particulière et finition de surface précise.

En plus de tout cela, l’équipe a également utilisé le matériau transparent PolyJet VeroClear pour créer les fenêtres ovales qu’on peut voir sur les côtés de la boîte à air. Ceci aide l’équipe à contrôler le taux de mélange de carburant dans les cylindres et à s’assurer qu’il n’y a pas de surplus de carburant dans le collecteur d’admission.

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Les pièces avant l’assemblage: matériaux FDM ULTEM 9085, PolyJet Digital ABS et transparent VeroClear.. 

Tous nos remerciements à Patrick pour les photos et la vidéo et à Hannes Kalz, du Centre de Benchmark Stratasys en Allemagne, qui nous a rapporté cette histoire.

 Nous souhaitons beaucoup de succès à Patrick pour les prochains concours !

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