Application de l'impression 3D : Prototypage fonctionnel

Les pièces de rechange pour les voitures de course anciennes sont souvent difficiles à obtenir car elles ne sont plus produites. La demande peut être trop faible pour que le fabricant puisse la justifier ou, dans certains cas, le fabricant peut ne plus exister. L'utilisation du prototypage fonctionnel avec des pièces imprimées en 3D permet une production rentable de petites séries de pièces selon les besoins, ce qui minimise les stocks.

Schéma d'application

Les voitures de course Formula Style d'époque (des années 1960 aux années 1990) utilisent des boîtes de vitesses manuelles de fabrication britannique qui laissent échapper de l'huile par l'ouverture de la tringlerie du levier de vitesses. Taylor Race Engineering a conçu un kit de joints de rechange pour résoudre ce problème. Le kit original utilisait un porte-joint en aluminium, mais il était difficile à usiner et le volume de production annuel est faible. Des pièces imprimées en 3D en Diran™ 410MF07 et PC-ABS ont été choisies pour remplacer l'aluminium dans cette application. Ces matériaux présentent la résistance souhaitée, un HDT relativement élevé (90 et 110 °C respectivement), et sont disponibles sur l'imprimante Stratasys F370™. Les porte-joints ont été imprimés par lots de 10 en utilisant les deux matériaux sur une Stratasys F370. Ils ont ensuite été testés pour s'assurer que les exigences en matière d'étanchéité, de résistance et de température étaient respectées.

Témoignage du client

Taylor Race Engineering est une petite société d'ingénierie spécialisée dans les pièces de transmission pour voitures de course actuelles et anciennes. Elle stocke des pièces de remplacement/réparation pour environ 10 types de transmission différents, courants dans les voitures de course construites des années 1960 à nos jours. Étant donné que de nombreux fabricants de transmissions ne sont plus en activité et qu'il n'existe pas de pièces de rechange, Taylor usine souvent ses propres pièces de rechange, principalement des engrenages ou des arbres propres à ces transmissions.

Dans certains cas, les problèmes chroniques liés à la conception d'origine peuvent être résolus à l'aide de kits ou de pièces de rechange. Le kit d'étanchéité de l'arbre de changement de vitesse est l'un de ces kits de rétrofit qui améliore la conception originale de la transmission Hewland "MK". La zone d'étanchéité de l'arbre de changement de vitesse est un point de fuite fréquent sur la conception originale, car la tige de changement de vitesse s'use dans le couvercle du boîtier en aluminium. Le kit de joint d'arbre retient deux joints externes à l'extérieur du boîtier de transmission et il est fixé par trois vis #6-32. Plutôt que d'usiner manuellement ces supports de joint en aluminium, Taylor a décidé d'imprimer les pièces en 3D en PC-ABS et Diran à l'aide d'une imprimante F370.

L'application de prototypage fonctionnel est la mieux adaptée lorsque :

• Les températures de fonctionnement des pièces sont de 150 °F ou moins
• Interface de glissement qui bénéficie du pouvoir lubrifiant de Diran
• Exposition possible à l'huile - Diran est résistant aux fluides huileux/hydrocarbonés.

Avantages par rapport aux méthodes traditionnelles :

• Les pièces peuvent être produites selon les besoins, sans être conservées en stock.
• Gain de temps/coût pour les petits lots de production (10-20 pièces imprimées en un seul lot)
• Il est facile de prototyper deux matériaux différents avant de choisir celui qui répond le mieux aux exigences de l'application.