Sports automobiles, courses de performance et impression 3D :une interview avec Revannth Murugesan de Carbon Performance

Le monde des courses de performance et des sports mécaniques est défini par l'innovation. Là où les performances et la vitesse sont des critères clés, le maintien de l'excellence en ingénierie est crucial. En tant que tel, le secteur se tourne de plus en plus vers des technologies telles que la fabrication additive pour stimuler l'innovation.

Une entreprise qui tire parti de ce développement est Carbon Performance, une startup basée au Royaume-Uni qui fabrique des composants haute performance à l'aide de la fabrication additive. En utilisant les technologies d'IA et de blockchain en plus de la FA, la société vise à fournir la prochaine génération de composants automobiles intelligents.

Nous avons discuté avec le directeur général de Carbon Performance, Revannth Murugesan, pour explorer les avantages de la fabrication additive pour les courses de haute performance et le statut actuel de la FA au sein de l'industrie.

Pouvez-vous me parler un peu de Carbon Performance ?

Carbon Performance est la première marque de vente au détail de technologie automobile grand public au monde entièrement construite autour de la fabrication additive. En substance, notre objectif est de combler le fossé entre les technologies de fabrication additive et le marché de la consommation.

Avec AM, nous concevons et fabriquons des composants hautes performances, comme des montants de suspension et des étriers de frein, pour l'industrie automobile.

Bien qu'il y ait beaucoup de choses que vous pouvez faire avec la fabrication additive, du prototypage à la fabrication, de nombreux avantages n'ont pas directement atteint les consommateurs finaux. Bien sûr, essayer de combler cet écart présente des défis, et c'est là que Carbon Performance entre en jeu.

Quelle est la vision derrière Carbon Performance ?

Ayant été dans l'industrie automobile pendant un certain temps, nous comprenons que les émissions mondiales de carbone sont à un niveau record. Nous essayons de résoudre ce problème environnemental au sein de l'industrie automobile et de résoudre les inefficacités des composants eux-mêmes en utilisant l'intelligence artificielle et l'impression 3D.

Notre objectif final est donc double :1) réduire l'impact de la fabrication sur l'environnement et 2) ramener la fabrication au Royaume-Uni.

Quels avantages la fabrication additive apporte-t-elle aux courses de performance ?

Tout d'abord, je dirais que la fabrication additive améliore les performances.

Prenons l'exemple des composants de suspension. Avec la fabrication traditionnelle, les fabricants prenaient un bloc de métal et découperaient le matériau pour obtenir la forme finale.

En revanche, grâce à la fabrication additive, nos composants de suspension sont 25 % plus légers. Cela améliore la masse non suspendue d'une voiture, ce qui se traduit littéralement par une amélioration des performances.

En ce moment, nous avons huit à dix pour cent de gaspillage de matière, mais nous prévoyons de réduire ce pourcentage à zéro pour cent, ce qui est tout un défi.

Deuxièmement, la fabrication additive peut améliorer le rendement énergétique. Avec nos clients performants, nous pouvons le démontrer en termes de chiffres. Par exemple, nous pouvons faire rouler une voiture six secondes plus vite sur 80 tours. En course de performance, une marge de ce type est énorme.

Avec la vaste expérience que vous avez dans l'industrie, comment avez-vous vu la fabrication additive évoluer au fil des ans ?

J'avais 14 ou 15 ans quand j'ai acheté ma première imprimante 3D. À l'époque, l'industrie était beaucoup plus ancienne que ce que nous sommes aujourd'hui en termes d'impression 3D. Par exemple, les options matérielles étaient très limitées. L'ABS était un luxe à l'époque !

J'ai vu l'industrie passer de l'impression 3D de bureau à la fabrication additive industrielle avec SLA, SLS et, bien sûr, l'impression 3D métal. C'est très encourageant.

L'industrie croît rapidement :environ 38 % de TCAC. Il est passé d'une poignée de fabricants d'imprimantes 3D à des milliers de fabricants, de bureaux de service, de consultants commerciaux et de fournisseurs de matériaux. L'écosystème est clairement en évolution.

Ce que nous essayons de faire avec Carbon Performance, c'est de pousser l'industrie à ses limites et de mettre sur le marché des produits de consommation, plutôt que de limiter la technologie à des applications spécialisées. C'est à peu près où en est l'industrie en ce moment.

Pourriez-vous expliquer comment vous utilisez les outils de conception générative et d'optimisation, et quels avantages ils apportent au processus de production ?

La conception générative en est encore à ses débuts. Il n'y a vraiment qu'un petit nombre d'entreprises qui fournissent cela.

Cela dit, nous utilisons des technologies telles que la conception générative pour mettre de nouveaux produits sur le marché. Les logiciels de conception générative, par exemple, nous aident à trouver des solutions radicales. Essentiellement, nous essayons de rendre nos produits au moins 40 % plus légers.

Nous utilisons donc des outils de conception générative, d'optimisation de treillis et de topologie pour réduire le poids des composants et améliorer leurs performances.

Vous utilisez également l'IA et la blockchain. Pouvez-vous expliquer comment Carbon Performance utilise ces technologies en conjonction avec l'impression 3D ?

Tout d'abord, il est important de dire que l'intelligence artificielle est souvent mal comprise :ce n'est pas une technologie unique, mais plutôt un terme générique pour une gamme de technologies. La conception générative est en fait un type d'intelligence artificielle, car les conceptions sont générées à l'aide de l'intelligence artificielle.

Nous sommes actuellement en train de développer notre propre logiciel de conception générative, que nous prévoyons de terminer en 2020. Ce sera le deuxième logiciel de conception générative du Royaume-Uni.

La blockchain couvre le côté sécurité des choses, ce qui, à mon avis, est extrêmement important. La protection de la propriété intellectuelle et le droit d'auteur/la marque est un problème clé, car théoriquement, n'importe qui peut mettre la main sur vos fichiers STL et les imprimer. C'est là que se situe actuellement le marché de l'impression 3D. Nous avons besoin de quelque chose qui ajoute ce niveau de sécurité supplémentaire.

Notre utilisation de la blockchain est actuellement en phase bêta. Ainsi, par exemple, nous pouvons prendre un fichier STL et le distribuer à des partenaires de confiance à travers le monde, par exemple en Asie ou en Amérique du Nord. Ces partenaires disposent d'une clé à 16 chiffres et eux seuls peuvent accéder au dossier. Personne d'autre ne peut accéder à ce fichier ou le télécharger. C'est là qu'intervient la blockchain.

Le concept de blockchain pour l'impression 3D est, il est vrai, encore assez précoce, surtout en ce qui concerne les tailles de fichiers avec lesquelles vous pouvez travailler. J'attends probablement 5 à 10 ans pour que la technologie blockchain évolue vers une plate-forme de stockage décente comme iCloud.

Vous avez mentionné l'importance de la sécurité. Pourriez-vous développer cela ?

Absolument.

Comparons la FA à la fabrication traditionnelle, où il existe des conceptions déposées et protégées par le droit d'auteur. Avec AM, vous disposez d'un logiciel open source où n'importe qui peut produire un design. Vous modifiez la conception du fichier plusieurs fois. Donc potentiellement, nous pourrions passer des mois à concevoir un composant, et quelqu'un d'autre pourrait mettre la main sur le fichier STL et en revendiquer la propriété.

La sécurité est la partie la plus essentielle du processus d'impression 3D. Et ce n'est pas seulement une question de propriété. Les produits contrefaits pourraient poser un réel problème, notamment dans l'industrie automobile.

Lorsque nous produisons des étriers de frein, par exemple, que se passe-t-il si quelqu'un d'autre met la main sur les fichiers STL et produit une version contrefaite ? Ici, cela devient une question de performance autant que de sécurité. Le produit pourrait échouer, et les gens l'achèteraient toujours sans le vouloir parce qu'il se ressemble.

Êtes-vous en mesure de partager des témoignages de clients ?

Nous travaillons actuellement avec une organisation à Manchester pour développer le premier kart électrique imprimé en 3D au monde. Nous espérons le dévoiler dans environ six mois.

Nous travaillons également avec une équipe de course basée dans le Kent pour développer un bras oscillant Ducati. Nous avons eu une réponse écrasante pour cela, ayant pris 250 commandes à ce jour.

Comment voyez-vous le paysage de la fabrication additive évoluer au cours des 5 prochaines années ?

En termes de compétences, à mon avis, l'innovation est avant tout une question d'humains et de technologies. Il ne sert à rien de faire pression pour des technologies de pointe sans que les gens les adoptent. Actuellement, l'industrie manque de compétences en matière de conception pour la fabrication additive. C'est particulièrement le cas au Royaume-Uni.

Beaucoup de travail est fait dans ce domaine. Ainsi, au Royaume-Uni, par exemple, nous avons l'AMRC de l'Université de Sheffield et le Manufacturing Technology Center (MTC), qui proposent tous deux des formations. Et chez Carbon Performance, nous proposons personnellement une formation STEM aux lycéens dans le cadre de notre RSE. Nous leur proposons une formation au DfAM, à la conception générative et à l'optimisation.

Nous avons constaté une forte croissance du nombre de personnes souhaitant acquérir ces compétences, en particulier pour les applications grand public.

Prévoyez-vous des défis ?

Il y a beaucoup de défis, pour être honnête. La question de la protection de la propriété intellectuelle est peut-être la plus difficile.

Le second est l'application de règles strictes de fabrication et de standardisation. Par exemple, vous ne pouvez pas appliquer les mêmes paramètres de processus sur différentes machines du marché.

Troisièmement, la disponibilité de matériaux appropriés. Bien que nous ayons des poudres d'aluminium et de titane, il existe encore de nombreuses incohérences dans les propriétés de ces poudres, ce qui pose un problème lorsque l'on essaie de concevoir des pièces précises.

Enfin, il y a la question du volume. La fabrication opère généralement dans un environnement de production en série à haute valeur ajoutée. Mais dans le sport automobile et la FA, nous fonctionnons sur un modèle de production à faible volume/haute valeur.

Je donnerais encore 20 ans pour que la FA se développe véritablement en un modèle de fabrication à haut volume/faible valeur.

A quoi ressemble 2019 pour Carbon Performance ?

En 2019, nous verrons nos composants dans les voitures sur les routes, dignes de confiance des consommateurs.

Quand je parle à des consommateurs et clients qui sont dans l'industrie automobile depuis 40-50 ans, ils doutent encore que l'impression 3D puisse produire des pièces métalliques, même lorsque je leur montre nos composants. avoir des doutes sur l'impression 3D qui imprime des métaux.

C'est probablement parce que le temps d'adoption moyen dans l'industrie pour les nouvelles technologies prend de quatre à six ans et cela coûte des millions de livres.

Nous essayons donc de briser ce stéréotype selon lequel les composants automobiles sont des composants fixes et durs en montrant que nous pouvons développer des composants et des applications intelligents. Le plus important est de créer un écosystème de composants intelligents et connectés.

Par exemple, nous avons des codes QR intégrés dans nos composants, vous permettant de voir les spécifications d'une voiture. Nous travaillons également sur des capteurs de vie pour les sports mécaniques afin que vous puissiez voir les données en direct et les contraintes dans le produit lui-même.

Enfin, nous prévoyons d'entrer sur le marché nord-américain en mars et avons 50 applications dans le pipeline.

Enfin, vous avez mentionné qu'il faut quatre à dix ans pour qu'une industrie adopte de nouvelles technologies. Où est le taux d'adoption de la FA dans les courses de performance ?

C'est encore en évolution, pour être honnête. McLaren, bien sûr, est célèbre pour avoir une machine AM sur la piste pendant les courses, mais c'est juste à des fins de montage, ils le font pour les tests de montage.

Mais la réalité est que même s'il y a eu beaucoup d'innovations en Formule 1, les incohérences dans les matériaux et les processus sont toujours très difficiles à surmonter. Je donnerais encore 5 ans pour que les courses de performance adoptent complètement la FA comme méthode de fabrication.

Pour en savoir plus sur Carbon Performance, rendez-vous sur : www.carbonperformanceltd.com .