Ducati accélère la conception de ses moteurs avec l'impression 3D FDM

« Pour permettre à Ducati de rester leader dans la conception de moteur, nous avons cherché une technologie qui permet de créer rapidement des prototypes durables et précis» - Piero Giusti, Ducati

Fondée en 1926, la firme Ducati construit des motos de course caractérisées par leur moteur unique, leur conception innovante et l’ingénierie de pointe dont elles bénéficient. La société a accumulé les titres au Championnat du Monde de Superbike et a conçu quelques-unes des motos les plus sophistiquées sur le marché.

Un défi réel

L’un des principaux défis de Ducati est de réduire le temps de lancement de ses nouveaux produits en réduisant le cycle de fabrication. Pour relever ce défi, la société a décidé de mettre en place un nouveau processus de fabrication utilisant le prototypage FDM de Fortus. La technologie FDM de Stratasys (imprimantes 3D Fortus) a permis à Ducati de concevoir deux modèles bikes et des prototypes fonctionnels à partir d’ABS, de polycarbonate et de polyphényl sulfone.

Une solution réelle

En introduisant la technologie FDM, Ducati a réduit de 20 mois  la durée de fabrication du moteur de Demosedici. L’équipe de conception a eu un succès remarquable. Le moteur a été conçu et assemblé en seulement huit mois alors qu’il a fallu 28 mois pour concevoir et monter le précédent moteur et sous-traiter les prototypes. Ducati voulait que Desmosedici surpasse son prédécesseur en fournissant la puissance nécessaire pour faire partie des machines de MotoGP. Se servant de deux imprimantes 3D Stratasys, l’équipe de conception a construit un prototype de moteur composé presque entièrement de composants en polycarbonate. La conception inclut un moteur à deux cylindres et à pistons ovales. Une configuration que les ingénieurs considèrent comme le meilleur moyen d’ajouter de la puissance au moteur tout en se conformant à la règlementation MotoGP.

Le moteur délivre la puissance et le couple d’un bicylindre classique tout en affichant des performances supplémentaires nécessaires pour rivaliser avec les moteurs multicylindres. Puis, un changement de stratégie a amené les ingénieurs à revoir la configuration du cylindre et à redessiner le moteur avec cette fois-ci quatre pistons employant un ordre de tirs de deux par deux comme pour le cycle d’un moteur bicylindre. Les quatre pistons ont été configurés sous forme d’un L. Ceci signifie qu’elle se conforme à la règlementation MotoGP actuelle tout en établissant une nouvelle référence dans l’industrie de la moto internationale. La nouvelle conception du moteur a été entièrement prototypée avec du polycarbonate.

« La précision et la durabilité des modèles nous ont permis d’analyser chaque composant physiquement, d’identifier les défauts et de les rectifier rapidement », déclare Piero Giustio, le responsable CAO du pôle R&D de Ducati Motor Holding S.p.A.

« Le prototypage FDM nous a donné une vision plus globale de la méthode de conception de nos précédents moteurs. Il a réduit le nombre d’erreurs durant la phase de conception et a accéléré considérablement le processus de fabrication ».

« Le moteur prototype en polycarbonate nous a aidés à confirmer que nous avons pris la bonne décision en choisissant le second design. Notre équipe de conception a pu éliminer rapidement les préoccupations techniques. Plus important encore, elle a été en mesure de présenter le moteur prototype complet à l’organisation et obtenir l’aval pour la conception du moteur à double cylindre.»

« Avant d’acheter les systèmes d'impression 3D Fortus, nos coûts liés à la sous-traitance remontaient à 1 million d’euros par an. C’était plus élevé que le coût d’achat, d’entretien et le prix des matériaux nécessaires pour nos 2 nouvelles imprimantes 3D. Non seulement, nous pouvons produire une quantité plus élevée de pièces avec un coût moindre aujourd’hui. Nous pouvons également mieux contrôler le budget qui sera engagé pour chaque projet ». « Pour permettre à Ducati de rester leader dans la conception des moteurs, nous avons cherché une technologie qui permet de créer rapidement des prototypes durables et précis», dit Giusti. « La technologie FDM de Stratasys était la seule solution apte à répondre à nos besoins. Les machines étaient aussi faciles à installer qu’une banale imprimante. Elles font désormais partie intégrante de notre processus de conception et de fabrication. Stratasys a fait preuve d’un engagement réel envers notre société, et nous continuons de recevoir des conseils d’expert de leur part ».

« Si vous voulez gagner la course, il est impératif de booster l’innovation technologique au sein de votre entité. Notre partenariat avec Stratasys a permis à Ducati d’être considéré comme un innovateur dans le domaine de la fabrication de moto dans le monde. »