Pattes en impression 3D

La technologie Metal Fuse Filament Fabrication et l'impression 3D au service de la création de pièces de prototypes

Liebherr Components a toujours attaché une grande importance à l'innovation et aux nouvelles technologies. Nous le démontrons une fois de plus avec une nouvelle collaboration déjà fructueuse entre notre site de production de moteurs diesel de grande puissance à Colmar (France) et l'entreprise BASF Forward AM, basée à Heidelberg (Allemagne), spécialisée dans les solutions d'impression 3D.

L'histoire commence avec l'équipe de fabrication additive de Liebherr Components, entièrement dédiée à la recherche et au développement de solutions de fabrication additive. À l'automne 2019, l'équipe a contacté l'entreprise BASF Forward AM en vue de lancer un projet pour répondre à la question suivante : la technologie MFFF (Metal Fused Filament Fabrication) constitue-t-elle un moyen de production fiable et compétitif de pièces pour les phases de prototypage?

Origine du projet/questionnement

Lors des phases de prototypage, nous ne disposons pas des outils nécessaires pour tous les composants. Par conséquent, ceux-ci sont souvent produits en très petites quantités, par des processus qui ne sont pas représentatifs de la production en série, ce qui implique des coûts élevés. Nous souhaitions donc réaliser une étude de faisabilité et tirer des conclusions quant aux bénéfices que pourrait apporter ce nouveau processus.

Au moment de choisir une pièce pour l'essai, notre choix s'est porté sur les 4 pattes de fixation qui maintiennent la grille de protection à l'avant de nos moteurs diesel. D'une part, il s'agissait d'une pièce à faible risque/prix élevé compatible avec le processus, et d'autre part, il était important pour nous d'avoir cette approche pragmatique, présentant un juste équilibre entre la recherche et le développement/l'intégration de nouveaux processus et la rentabilité de la solution.

Moteur D98

Les pattes imprimées (en rouge) maintiennent la grille de protection (en jaune).

Processus

Les premiers mois ont été consacrés à la définition du projet, aux études de faisabilité et aux simulations, pour commencer la fabrication des premières pièces au deuxième trimestre 2020. Ces pièces ont été testées et optimisées à travers plusieurs phases d'essai, notamment des tests d'assemblage. Les pattes de fixations ont enfin été soumises à une analyse modale expérimentale et de la microstructure à la fin de l'année 2020. Depuis le début de l'année 2021, nous avons commencé à installer les nouvelles pattes de fixation sur les prototypes de moteurs diesel destinés aux essais.

Si vous désirez en savoir plus sur les questions techniques relatives à ce projet, cliquez sur ce lien.

Structure interne de la pièce

Densité variable grâce à la fabrication additive

Impression 3D de la pièce chez Liebherr Components Colmar

La pièce sera ensuite frittée pour obtenir ses propriétés finales

Etapes de l'optimisation topologique

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