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AP Racing obtient de nouveaux contrats en utilisant l'impression 3D

AP Racing obtient de nouveaux contrats en utilisant l'impression 3D


« Afin de sécuriser les activités d'un important client de F1, notre équipe a décidé de créer un modèle imprimé en 3D du tracé FEA d’un composant d'embrayage. Le modèle produit était si précis et si vivant que le client a immédiatement compris les choix de conception et a passé la commande. »
John Schoon Ingénieur de conception principal, AP Racing

AP Racing, fabricant britannique de systèmes de freins et d'embrayages performants pour voitures de course et de route, participe à tous les championnats de Formule 1 depuis 1967. Toujours dans le but de permettre à ses clients de repousser leurs limites, AP Racing a introduit en interne l’impression 3D d’abord pour le prototypage de pièces. Rapidement, la société a commencé à utiliser cette technologie pour l'outillage et les pièces de production finale.

Bientôt, cependant, la concurrence devient plus rude et les briefs plus exigeants. De plus, la conception d'un système de freinage ou d'embrayage est extrêmement complexe. Certaines pièces sont soumises à des charges dynamiques avec des pics initiaux élevés. Lors de la conception de composants tels que les étriers, l'équipe AP Racing réalise des tracés d'analyse par éléments finis (FEA) pour inspection. La FEA décompose les objets en éléments constitutifs afin de simuler l'impact des contraintes appliquées sur le matériau ou la conception. Cette analyse est essentielle pour déterminer comment les freins et les embrayages fonctionneront sur la voiture et comment la charge sera répartie sur le composant.

Pour mieux présenter ses solutions et se démarquer du lot, AP Racing avait besoin d’une technologie capable de produire simultanément des prototypes multicolores extrêmement détaillés (résolution 0.014mm), ainsi que des outils multimatériaux sophistiqués.

Donner vie aux idées

Pour aider les clients à mieux comprendre la supériorité des pièces d’AP Racing, la société a commencé à produire des prototypes à l’aide d’une imprimante 3D Stratasys J750 ™, la seule imprimante 3D couleur multi-matériaux au monde. AP Racing est maintenant en mesure d'imprimer en 3D ses tracés FEA pour montrer à ses clients potentiels la viabilité de ses conceptions.

« Afin de sécuriser les activités d'un important client de F1, explique John Schoon, ingénieur concepteur senior chez AP Racing, notre équipe a décidé de créer un modèle imprimé en 3D du tracé FEA d’un composant d'embrayage. La J750 nous a permis de produire un modèle 3D multi-matériaux et multi-couleurs de l'intégralité du tracé FEA d'un panier d'embrayage. Le modèle produit était si précis et sa définition des couleurs était si vive que l'équipe a immédiatement compris les choix de conception et a passé une commande. »

L’efficacité passe à la vitesse supérieure

Dans le passé, AP Racing devait usiner les prototypes d'étriers de freins. Cette opération était coûteuse et demandait un délai d'exécution important. Désormais, avec sa J750 en interne, un prototype d'étrier peut être produit en seulement 24 heures, ce qui représente un gain de temps considérable sans sacrifier la précision.

« Dans le cas d’un prototype d’étrier de frein, une précision absolue est essentielle, car nous devons effectuer des vérifications de l’ajustement des composants internes tels que les joints, les pistons, les fixations et les plaquettes de frein », explique Schoon. « Auparavant, les fonctionnalités des prototypes d'étriers imprimés en 3D étaient limitées. La J750 nous permet de produire des prototypes extrêmement précis. Le fait que nous puissions imprimer simultanément sur plusieurs supports nous a permis de créer des filets fonctionnels sur le prototype d’étrier, de réaliser des tests plus précis dans la suspension du véhicule et d’identifier tout problème potentiel de manière précoce dans le processus de conception. Ceci est absolument essentiel pour le succès de nos conceptions. »

AP Racing a également gagné en efficacité en utilisant le Stratasys J750 pour des applications d'outillage innovantes et avancées. Presque tous les outils créés par AP Racing sont uniques, et l’équipe dépendait de fournisseurs externes, ce qui entraînait souvent des coûts élevés et des délais de plusieurs semaines. Maintenant, avec la J750, les outils imprimés en 3D peuvent être produits à une fraction du coût et en moins de 24 heures. Le délai et les coûts de production ont également été réduits pour les appareils de gravure laser. Chaque support de gravure laser est extrêmement complexe. Ainsi, il est extrêmement précieux d’avoir des dispositifs personnalisés avec un positionnement précis. L’utilisation des méthodes traditionnelles étant coûteuse, l’équipe de Schoon a développé un modèle en plastique personnalisé imprimé en 3D. Ce qui a permis d’accélérer la production tout en ne coûtant que 100 £ à l’entreprise.

Plus de drapeaux à damiers à venir

Les capacités avancées de la J750 rendent l’avenir plus prometteur pour AP Racing. « La fabrication additive nous offre la liberté de concevoir des outils personnalisés de faible volume, ce qui était impensable auparavant », a déclaré Schoon. « Nous pouvons adapter différentes exigences matérielles afin de nous assurer que les outils répondent aux attentes. Nous pouvons combiner l'ABS robuste avec l’Agilus30 ™ pour créer des outils résilients, mais qui sont recouverts d'un matériau semblable au caoutchouc afin d'éviter l’endommagement d’une pièce de production susceptible d'être peinte. »

Schoon voit de grandes choses s’accomplir dans l’avenir de la société en matière de développement de produits. « Il va sans dire que, compte tenu de la mesure dans laquelle cette technologie est désormais intégrée dans nos processus et des avantages quantifiables dont nous bénéficions, je peux imaginer une utilisation accrue de celle-ci à l'avenir. »

Légende : 

  • Figure 1 : Tracé numérique FEA du modèle d’étrier
  • Figure 2 : Schéma FEA imprimé en 3D d'un modèle d'étrier, produit sur l'imprimante 3D Stratasys J750.
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