Le prototypage rapide crée des pièces concept prêtes pour la route

Carrosseries d’EN-V fabriquées à l’atelier de prototypage rapide en trois dimensions de GM Design.

Qu’il s’agisse d’un prototype futuriste comme l’EN-V ou un véhicule familial contemporain comme l’Acadia Denali de GMC, le prototypage rapide en trois dimensions accélère le processus de création et réduit le temps et les coûts consacrés au modelage en argile et au moulage de pièces prototypes onéreuses.

Les concepteurs et les ingénieurs des studios et centres techniques de General Motors du monde entier peuvent voir et toucher leurs créations plus rapidement et à plus faibles coûts grâce aux capacités de fabrication numérique du GM Design Center.

Des techniques de frittage laser sélectif (SLS) et de lithographie stéréoscopique (SLA) permettent aux concepteurs de passer rapidement et économiquement de modèles informatisés à des pièces uniques pour les essais en soufflerie de façon à ce que plus de versions puissent être testées en moins de temps.  Les ingénieurs en aérodynamique placent un véhicule de série courante dans la soufflerie et des techniciens spécialisés qualifiés peuvent rapidement remplacer des pièces de la carrosserie comme les revêtements de pare-chocs, la calandre, l’aileron et les rétroviseurs entre les essais de fonctionnement.

Avant la fabrication des pièces dans l’atelier de prototypage rapide, les modèles informatisés font l’objet d’essais d’écoulement de l’air au moyen d’un logiciel de dynamique numérique des fluides de pointe.  Ces pièces déjà testées peuvent alors être remplacées beaucoup plus rapidement et avec une meilleure reproductibilité que les modèles en argile d’antan peuvent être remodelés. Plus de temps est consacré à l’évaluation des modifications qu’à l’attente de l’exécution des ajustements.  En fait, la capacité d’essai a doublé au cours des deux dernières années.

« Longtemps avant la construction d’un modèle ou d’un véhicule pleine grandeur, le prototypage rapide contribue à améliorer la précision des modèles à l’échelle un tiers qui servent pour les essais aérodynamiques précoces » révèle Suzanne Cody, ingénieure en développement aérodynamique. « L’écoulement de l’air dans le compartiment moteur et sous le véhicule est essentiel pour le refroidissement du moteur et la réduction de la résistance au roulement. »

Dans le passé, les modélistes sculptaient une ébauche approximative de la structure avant en styromousse ou en bois pour évaluer l’écoulement de l’air dans le compartiment moteur.  Le laboratoire de prototypage 3D de GM peut produire un modèle très détaillé incluant le moteur, la boîte de vitesses, les conduites de frein, les arbres de transmission, le système d’échappement, la suspension et d’autres composants du dessous de caisse.

« Il en résulte une meilleure corrélation des mesures d’écoulement de l’air entre le modèle et la voiture ou le camion pleine grandeur et une réduction des modifications coûteuses nécessaires en fin de programme » soutient Mme Cody. « Comme la conception de composants comme le système de refroidissement est déterminée plus tôt, moins de prototypes sont nécessaires et les véhicules passent plus rapidement de l’étape de concept à celle de la production. »

Les pièces exécutées par prototypage rapide accélèrent aussi les évaluations sur piste et sur route.  Lors de la construction de 80 Volt de Chevrolet en présérie à la mi-2009, plusieurs pièces de l’habitacle ont été fabriquées par l’atelier de prototypage rapide et posées directement dans les voitures d’essai.

« En design, nous travaillons avec des idées conceptuelles en présérie. La première version de pièce nous permet de constater de façon pratique ce qui va ou ce qui ne va pas à cette étape où les gens peuvent de fait toucher à la voiture » explique Checo Pacheco, un concepteur créateur principal du studio des composants de marque.

L’une des applications les plus populaires des composants de prototypage rapide, à ce jour, a été l’EN-V, un prototype de mobilité personnelle urbaine, qui a été présenté à l’exposition universelle de Shanghai en 2010 et au Consumer Electronics Show de 2011.  Trois modèles de carrosserie pour l’EN-V ont été conçus aux studios de GM Design à Los Angeles, à Melbourne, en Australie, et à Russelsheim, en Allemagne.  L’atelier de prototypage rapide de Warren a fabriqué les carrosseries et de nombreux composants du parc de véhicules de démonstration.

« Le prototypage rapide 3D permet aux concepteurs et aux ingénieurs de Chevrolet, de Buick, de GMC et de Cadillac de donner libre cours à leur créativité » d’affirmer John Green, surintendant, directeur des opérations de fabrication de GM Design. « Nous pouvons commercialiser des véhicules plus attrayants, plus polyvalents et plus aérodynamique en moins de temps et à plus faibles coûts que jamais auparavant. »

Source : www.guideautoweb.com