Bugatti fabrique ses étriers de frein sur une imprimante 3D

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En coopération avec le Laser Zentrum Nord de Hambourg, le prestigieux constructeur Bugatti innove avec la conception du premier étrier de frein en titane produit par la technique de fabrication additive.

La Bugatti Chiron est dotée d'étriers de frein exceptionnels en titane.
La Bugatti Chiron est dotée d'étriers de frein exceptionnels en titane.

Constructeur automobile d’exception, Bugatti est le créateur du modèle Chiron. Loin des productions de série habituelles, cette voiture est la plus puissante jamais construite. Outre ses performances de premier ordre comme la puissance de son 16 cylindres en W de 7 993 cm3 et 1 500 chevaux pour un couple de 1 600 Nm, ce modèle apte à dépasser allègrement les 400 km/h impose à son concepteur un freinage tout aussi hors normes.

Ainsi la Chiron est-elle dotée, dans sa catégorie, des freins les plus puissants au monde, directement issus de la Formule 1. Constitués d’un alliage d’aluminium haute résistance, les étriers de frein sont forgés à partir d’un seul bloc. Avec huit pistons en titane sur les étriers avant et six sur les étriers arrière, ce sont également les plus grands étriers de frein utilisés à ce jour sur un véhicule de série.

Encore plus loin

Pour pousser encore plus loin les performances de ralentissement de son modèle, Bugatti fait le choix d’adopter le titane dont les caractéristiques mécaniques de premier ordre sont couramment employées dans des secteurs aussi exigeants que l’aéronautique et l’aérospatial. Ce matériau y présente des propriétés qui lui confèrent un net avantage en termes de performance par rapport à l’aluminium. En effet, sa résistance à la traction peut atteindre 1 250 N/mm2, soit une résistance à une traction proche des 125 kg/mm2 sans provoquer de rupture du matériau. Une performance qui s’adjoint à celle du poids qui passe, pour cet étrier, de 4,9 à 2,9 kg avec cette « simple » modification de matière.

Une fabrication exceptionnelle imposée par la matière

Du fait de la résistance extrêmement élevée du titane, il s’avère très difficile, voire impossible de fraiser ou de forger une telle pièce à partir d’un seul bloc et de l’usiner à la manière d’une pièce en aluminium. La solution de fabrication additive à l’aide d’une imprimante 3D extrêmement puissante s’impose donc. Il faut au total quarante-cinq heures pour imprimer un étrier de frein sur l’imprimante 3D spécifique du Laser Zentrum Nord. Et 2 213 couches sont nécessaires au total pour arriver à la forme définitive de l’étrier. C’est ensuite, après un passage au four d’une dizaine d’heures à des températures variant de 700 à 1 000 °C, que la pièce libérée de contraintes résiduelles nécessaires à garantir sa stabilité dimensionnelle peut être usinée avec la précision due à son rang.

Les essais sur véhicule en vue de l’utilisation en série du composant en titane produit par impression 3D débuteront au premier semestre de cette année.

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