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Peut-on faire de l’impression 3D et produire ses propres pièces auto ?

Par Julien - 26 mars 2020
Automobile imprimante 3D

Vous avez une voiture qui nécessite une pièce qui n’est plus fabriquée ? Vous voulez créer vos propres pièces pour économiser de l’argent ? Bonne nouvelle, l’impression 3D devient plus accessible que jamais. Voici un tour d’horizon de la technologie.

On parie que vous avez déjà entendu au moins une fois parler de l’impression 3D. S’il existe d’innombrables technologies d’impression 3D, la plupart sont réservées à l’industrie (trop chères, trop encombrantes…). Mais nous allons ici nous intéresser à une technologie en particulier, spécialement adaptée aux particuliers qui souhaiteraient fabriquer leur propre pièce pour leur véhicule, qu’il soit ancien, ou récent.

N.B : il ne s’agit que d’un article survolant le domaine de l’impression 3D. De nombreux sites spécialisés existent déjà, et son très bien faits. Si vous souhaitez notamment vous former en modélisation 3D, ou savoir en détail comment marchent les imprimantes 3D, le Web fourmille d’informations.

Comment fonctionne une imprimante 3D ?

C’est très simple. Une buse motorisée se déplace au dessus d’un plateau qui, lui-même, est sur un système de mouvement à deux axes. Le troisième axe (la hauteur) étant fourni par la buse. Ajoutez les trois axes, et vous avez vos trois dimensions. Il existe toutefois d’autres systèmes (le plateau monte, ou bien la buse joue sur plusieurs axes, voire les trois axes !).

La buse est alimentée en “filament”, qui est le matériau de base. Elle chauffe le filament avant de “l’injecter” sur le plateau en mouvement, pour créer la pièce en partant de zéro, et en “montant” au fur et à mesure. Il faut également noter que sur certaines imprimantes 3D, le plateau est également chauffé, ce qui permet de mieux fixer la pièce sur les premières couches. Et c’est aussi très utiles pour les pièces en ABS. Si vous le pouvez, optez donc pour une imprimante 3D avec plateau chauffant.

Ce sont donc les imprimantes à filament (FDM) qui nous intéressent ici. D’abord parce qu’elles sont aujourd’hui peu coûteuses (nous y revenons plus bas), mais aussi parce que la matière première est accessible. Comptez environ 17 € pour 750 grammes de filament de qualité en PLA (matière plastique de base). Mais sachez qu’il est possible de fabriquer des pièces avec d’autres matériaux, comme l’ABS, plus résistant que le PLA. D’autres matériaux composites (PLA-bois, PLA-carbone) existent, mais attention : ils provoquent une usure nettement plus rapide de la base. Les coûts d’entretien seront donc supérieurs. A prendre en compte.

Il existe une autre technologie d’impression 3D (la SLA, pour “stéréolithographie”). A l’inverse de la FDM, celle-ci utilise un laser et de la résine en matière première. Le gros avantage est la finesse des pièces produites, mais la post production est plus complexe. Une pièce imprimée en FDM nécessite juste un ponçage léger et un nettoyage rapide, tandis qu’une pièce imprimée par SLA doit être nettoyée dans de l’alcool isopropylique, par exemple. De plus, la SLA ne permet pas de travailler autant de matériaux que la FDM. Sachez, enfin, que les imprimantes FDM permettent de travailler sur des matériaux flexibles, ou encore conductibles. Et là, ça peut devenir très intéressant…

Comment concevoir les pièces ?

Avant d’entendre le doux son de votre imprimante, il faudra au préalable concevoir les pièces sur ordinateur. De nombreux logiciels existent pour cela, mais les plus complets sont évidemment les plus intéressants. Ils offrent d’immenses possibilité de modélisation, précise, avec des cotations extrêmement pointues.

Automobile imprimante 3D

Les logiciels de base tels que Builder 3D (Microsoft) offrent déjà un avant-goût intéressant de la modélisation, mais si vous comptez aller plus loin et imprimer des pièces de qualité pour votre auto, il faudra passer sur d’autres logiciels. 3D OnShape, en Open Source (et conçu par des anciens de Solidworks), offre déjà de belles possibilités. SkecthUp et Fusion 360 sont aussi d’excellents logiciels ! Mais pour les plus avancés, ce sera inévitablement Catia V5 et/ou Solidworks. Problème : les licences coûtent une fortune, à savoir plusieurs milliers d’euros. Du coup, soit vous avez accès à une licence professionnelle (dans votre école, dans un bureau d’étude, par une connaissance), soit vous trouvez un autre moyen d’accéder au logiciel.

Pour les fénéants, il est possible d’aller chercher directement les pièces modélisées dans des bases de données telles que Thingiverse et GrabCAD. Pratique, d’autant plus qu’elles réunissent des milliers de pièces. Avec un peu de bol, vous trouverez celle que vous cherchez…

Combien ça coûte ?

Pour débuter, pas besoin d’investir des milliers d’euros dans une imprimante 3D. D’excellentes imprimantes d’entrée de gamme comme la Creality Ender 3, à un peu moins de 200 €, permet de faire des choses très intéressantes. Comptez ensuite une vingtaine d’euros le kilogramme de matière première, un ordinateur équipé du logiciel de conception, et vous êtes paré ! Si vous choisissez de l’ABS plutôt que du PLA (plastique biodégradable), comptez jusqu’à 40 € du kilogramme, toujours sous forme de filament.

Automobile imprimante 3D

Evidemment, des imprimantes bien plus chères existent. La différence se situe au niveau de la finesse d’impression, des fonctionnalités et de la qualité du châssis. Mais si vous souhaitez simplement imprimer des pièces “non essentielles” à votre auto (clip en plastique pour des garnitures, insert pour planche de bord…), nul besoin de vous casser la tête et le PEL.

Quelles pièces auto peut-on fabriquer ?

Globalement, toutes les pièces qui ne sont pas soumises à des contraintes mécaniques, hydrauliques ou de température. N’espérez donc pas imprimer une culasse en 3D, les imprimantes accessibles aux particuliers ne travaillent pas les métaux. En revanche, les possibilités sont grandes avec les imprimantes 3D FDM : un de nos lecteurs nous a, par exemple, affirmé qu’il avait fabriqué une charnière de capot pour son Alfa Romeo GTV6, un support de manomètre et des clips en plastique (vous savez, ceux qui cassent quand vous essayez de démonter une garniture quelconque…).

Un exemple d’impression de pièce auto à la maison

Patte d’adaptation d’étriers de freins, support de téléphone, avec de l’imagination, il est possible d’aller très loin. Et même de faire de grandes pièces, telles qu’une planche de bord, ou un siège baquet comme les futures Porsche 911 et 718. Pour cela, il suffit de découper la conception en plusieurs petites pièces, et de les “assembler”. En clair, une bonne partie de ce que vous voyez en plastique dans un habitacle pourrait être reproduit.

L’imprimante 3D peut ainsi se montrer particulièrement intéressante pour les propriétaires de véhicules rares/anciens, qui ne trouvent plus certaines pièces, que ce soit en occasion ou en neuf, ou bien parce qu’elles sont hors de prix.

Un grand merci à Julien et Benjamin pour leur aide dans cet article…

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