FORD CANADA - Dans les laboratoires de la Silicon Valley de Ford, Dave Evans crée un pommeau de levier personnalisé de véhicule et transmet sa conception 3D par courriel à Zac Nelson à Dearborn. Nelson utilise l'imprimante Thing-O-Matic de MakerBot à son poste de travail et imprime un prototype physique. Le futur dans le domaine de la recherche et du développement se produit maintenant, sur le bureau même de ces ingénieurs Ford.
Tout comme le sont les imprimantes au laser d'aujourd'hui, les imprimantes 3D feront partie des commodités usuelles de demain. Les ingénieurs à l'échelle de l'industrie auront la capacité de visualiser un design à l'écran de l'ordinateur et de faire apparaître le prototype physique sur le bureau d'un collègue à l'autre bout du pays, en quelques minutes. Ainsi, les experts les plus qualifiés de chaque domaine peuvent faire des modifications qui se concrétisent dans un modèle tangible. Ils peuvent ensuite partager un design de conception assistée par ordinateur 3D qui comporte les améliorations apportées.
« On passe continuellement de la conception informatique au produit tangible alors qu'en réalité, un modèle hybride est préférable, » a déclaré K. Venkatesh Prasad, chef technique principal, Innovation ouverte, et membre du Comité consultatif de la technologie, Recherche et innovation, chez Ford. « Bien sûr, rien ne se compare à un prototype tangible, mais la création d'un tel produit demande temps et argent. »
« Maintenant, au simple toucher d'un bouton, vous avez le produit ou le composant à portée de la main, » a-t-il ajouté. « Tout en ayant un modèle concret en main, on peut apporter nos changements sur le modèle informatique. Les meilleures décisions sont prises entre des ingénieurs hautement qualifiés, et ce, au meilleur rythme possible. »
Conçu comme un outil à faire soi-même pour les entrepreneurs indépendants et les amateurs, MakerBot permet à ses utilisateurs de concevoir et de réaliser des produits en divers matériaux de plastique. Ford utilise cette imprimante 3D peu coûteuse d'une façon similaire aux autres entreprises technologiques, principalement pour concevoir de petits objets comme des pommeaux de levier de vitesse, des commandes et des modules d'affichage.
« Nous encourageons nos ingénieurs à manifester le même esprit entrepreneurial et créatif à l'origine de ce mouvement, » a indiqué monsieur Prasad. « Lorsque nous avons reçu l'appareil, nous avons d'abord fait une réplique à échelle réduite du modèle T et les ingénieurs ont même fait des super-héros. Nous voulons qu'ils s'amusent en l'utilisant et en faisant des expérimentations; c'est ce type de créativité qui mènera à des découvertes et à de grandes réalisations. »
Où en sommes-nous maintenant?
Ford utilise l'impression 3D dans la fabrication, faisant ainsi le pont entre l'abstrait et le concret.
De grosses machines industrielles de prototypage rapide ont permis de réaliser des gains considérables dans le monde de la fabrication, et Ford s'investit pleinement dans les plus récentes innovations commerciales de l'impression 3D.
Dernièrement, bon nombre des composants du moteur EcoBoost 3,5 L du tout nouveau fourgon Transit ont été conçus avec l'aide de la fabrication rapide 3D. Des prototypes d'adaptateurs de filtration d'huile en aluminium coulé, de collecteurs d'échappement, de carters de différentiel, de disques de frein, de carters d'huile, de moulages de boîtier de différentiel et même de ponts arrière ont été conçus au moyen de cette technologie, en utilisant particulièrement le frittage laser, la stéréolithographie et le moulage au sable 3D.
De plus, Ford innove avec une nouvelle variation de cette technologie : l'impression 3D avec sable qui permet de créer des moulages et des organes à l'aide de multiples imprimantes à l'interne.
Cette technologie permet aux ingénieurs de créer rapidement une série de pièces évolutives et testables, comportant de légères variations, en vue de concevoir le meilleur véhicule possible pour une production de masse. Ainsi, on augmente l'efficacité, on accélère le délai de lancement, on réduit le temps passé à attendre entre les itérations, tout en diminuant les coûts.
Voici quelques exemples de réalisations à l'aide de l'impression 3D avec sable :
· C-MAX, Fusion hybride : Les supports de disque, les carters de boîte de vitesses, les boîtiers d'amortisseur et les couvercles d'extrémité de la nouvelle boîte de vitesses hybride HF35 fabriquée à l'usine de boîtes de vitesses Van Dyke en banlieue de Detroit.
· Escape : Les moteurs quatre cylindres EcoBoost des modèles Escape 2013 produits à l'usine de montage de Louisville.
· Explorer : Les disques de frein des modèles Explorer 2011 produits à Chicago. Les disques ont été modifiés en fin de conception afin d'éliminer un bruit des freins découvert au cours des tests de durabilité.
· F-150 : Les collecteurs d'échappement pour les moteurs EcoBoost 3,5 L produits à Cleveland et utilisés sur les modèles F-150.
Où cela peut-il mener?
Dans un futur pas si lointain, lorsqu'une pièce de votre réfrigérateur se brisera, vous n'aurez qu'à scanner le code à barres ou le numéro de modèle, entrer cette information sur une machine de fabrication rapide à domicile, puis imprimer une pièce de rechange utilisable.
« Bon nombre estiment que cette technologie marque l'arrivée de la troisième révolution industrielle, » a déclaré Harold Sears, spécialiste technique de la fabrication d'additif chez Ford. « Si cette estimation ne peut être vérifiée pour l'instant, nous savons que la fabrication continue d'utiliser le numérique, que la vitesse de ces technologies augmente et que la variété des matériaux utilisés s'accroît. Pour toutes ces raisons, nous croyons que la microfabrication représente un magnifique potentiel pour l'industrie de la fabrication en général. »
Cliquez sur le lien ci-dessous pour voir Zac Nelson, ingénieur au sein de l'équipe de recherche et d'innovation chez Ford, vous montrer comment fonctionne l'imprimante Thing-O-Matic de MakerBot à son poste de travail.