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Modélisme : une maquette du moteur de la Porsche 356 de 1952 imprimée en 3D

La passion de Giuseppe Guerini pour le fameux constructeur automobile de Stuttgart est née il y a vingt ans, lorsqu'il a acheté sa première Porsche. « J'en ai eu une soixantaine depuis et, actuellement, j'en possède trois, les modèles 1951, 1952 et 1958, ainsi que des moteurs, des pièces détachées et de la documentation. »

Guerini est également un passionné d'impression 3D et il a décidé d'unir ces deux passions en réalisant une maquette à l'échelle 1:4 de l'un de ses modèles favoris, le moteur de la Porsche 356 de collection, datant de 1952, la première automobile fabriquée par la compagnie allemande. C'était loin d'être un projet facile. Il a fallu démonter le moteur, scanner chaque pièce, les modéliser et les imprimer.

Des photos de la maquette se sont vite transmises dans toute la communauté des modélistes et les demandes ont commencé à affluer, pressant Guerini de réaliser des copies pour les vendre aux collectionneurs dans le monde entier. Ce qui était au départ un hobby est vite devenu un travail à temps plein.

Découvrez le parcours de Guerini. Comment transformer un vrai moteur en modèle numérique, choisir les bons matériaux, l'imprimer en 3D et obtenir une véritable œuvre d'art ?

Du moteur de voiture de collection au modèle digital

Il est aujourd'hui difficile d'imaginer la conception automobile sans outils numériques. Mais la Porsche 356 de 1952 a été fabriquée alors que l'ordinateur existait à peine et encore moins les outils de CAO.

Guerini a commencé par démonter le moteur de la Porsche et à scanner les pièces une par une à l'aide David Laser Scanner, qui capte rapidement tous les détails d'un objet. Il a choisi le logiciel de référence Rhinopour ensuite modéliser chaque pièce, ajuster sa taille et définir les tolérances. Il a complètement reconçu le moteur à partir de scans 3D. Une fois les modèles 3D prêts, Guerini a fait quelques petites modifications aux mesh avec l'outil Meshmixerd'Autodesk pour optimiser les modèles avant l'étape suivante : l'impression 3D.

Bien choisir l'imprimante 3D et les matériaux

La complexité et la petite taille des pièces du moteur requièrent l'utilisation d'une imprimante 3D qui soit capable de reproduire les détails avec précision et une bonne tolérance dimensionnelle. Après un premier essai avec une imprimante à dépôt de fil fondu (FDM), Guerini a opté pour une imprimante de bureau stéréolithographique (SLA).

« Ayant travaillé plus de 35 ans dans l'industrie des lasers, je connaissais parfaitement les imprimantes SLA. Le problème était leur prix, complétement hors de portée des modélistes. L'année dernière, j'ai entendu parler pour la première fois d'une imprimante de bureau SLA, d'un prix tout à fait abordable, tant celui de l'appareil que celui des matériaux. C'était la Form 2 de Formlabs.

Détails du moteur de Porsche 356.
Détails du moteur de Porsche 356.

Un autre avantage appréciable de la stéréolithographie est la grande gamme de matériaux utilisables. De la même façon que les différentes pièces du moteur réel sont fabriqués avec des matériaux différents, la maquette nécessite des pièces de propriétés différentes. « J'ai utilisé la résine Transparente et, dans une moindre mesure, les résines Flexible et Calcinable ».

La plupart des pièces ont été réalisées en résine standard Transparente. La formule de cette résine permet de reproduire des pièces très détaillées et leur donne un fini parfaitement lisse et transparent. « En raison de la complexité des pièces, j'ai trouvé plus facile de travailler avec de la résine transparente, en particulier à l'étape de finition. Cela facilite par exemple le filetage de certains trous ».

J'ai utilisé la résine Calcinable pour la réalisation du bâti du moteur. Cette pièce est constituée de fils de fer fins et doit soutenir tout le poids du moteur lorsqu'il est fixé au support. Pour obtenir les propriétés mécaniques nécessaires, Guerini a choisi l'aluminium. Les impressions en résine Calcinable ont permis de fabriquer le modèle de moule, confié à une société spécialisée pour le brûlage et la coulée d'aluminium.

Les tampons moteur et les courroies ont été imprimés en résine Flexible, un matériau comparable au caoutchouc, destiné à la fabrication de pièces élastiques.

Le montage d'une maquette de 250 pièces

Guerini a utilisé un aérographe avec des peintures métalliques spéciales pour le modélisme pour obtenir des couleurs aussi semblables que possible à celles des pièces originales.
Guerini a utilisé un aérographe avec des peintures métalliques spéciales pour le modélisme pour obtenir des couleurs aussi semblables que possible à celles des pièces originales.

En raison de leur petite taille, beaucoup de pièces du moteur peuvent être imprimées ensemble. La fabrication de 250 pièces, avec trois résines différentes et en cinq opérations d'impression, a pris 45 heures au total.

Une fois bien lavées et détachées des supports, toutes les pièces ont subi une cuisson UV. L'opération la plus longue a été de retravailler tous les minuscules trous dans certaines de ces pièces. Beaucoup d'entre eux présentent un filetage pour des vis M1.6, M2, M2.5, alors que d'autres sont simplement percés, pour obtenir un assemblage parfait.

Avant d'être peintes, les surfaces des pièces ont été poncées pour enlever les traces des points de fixation des supports. Guerini a ensuite vaporisé des peintures métalliques spéciales pour le modélisme (AK Xtreme Metal et Vallejo Acrilics), qui lui ont permis d'obtenir des couleurs aussi proches que possible de celles des pièces originales du moteur de la Porsche.

Est enfin arrivé le moment du montage. Quatre heures ont été nécessaires pour assembler ces 250 pièces délicates.

Caractéristiques de la maquette du moteur de la Porsche 356, année 1952

Nombre de pièces du moteur 250
Durée approximative de l'impression 45 heures, 5 impressions
Taille de la maquette assemblée 205 x 100 x 130 mm
Poids de la maquette 300 g
Résine consommée (incluants les supports) 650 mL
Plus petite pièce 2 x 1.3 x 0.5 mm, 1.85 mL
Plus grande pièce 60 x 70 x 40 mm, 60 mL
Présentation des 250 pièces du moteur avant montage. La plus petite d'entre elles mesure 2 x 1,3 x 0,5 mm, et le plus grand bloc moteur, 60 x 70 x 40 mm.
Présentation des 250 pièces du moteur avant montage. La plus petite d'entre elles mesure 2 x 1,3 x 0,5 mm, et le plus grand bloc moteur, 60 x 70 x 40 mm.

« Je recommande vivement l'imprimante Form 2 à tout passionné de modélisme. Avec un peu de patience, du temps et une bonne connaissance de la mécanique, vous pourrez réaliser des pièces très complexes. Mais faites bien attention, cette imprimante est une bête affamée qui adore les modèles 3D ! »

Nous souhaitons ici remercier le partenaire italien de Formlabs, Creatr pour le soutien qu'il a apporté à Giuseppe Guerini tout au long de son projet et ses conseils sur les matériaux. Contactez directement M. Guerini (en italien), ou consultez nos conseils sur le modélisme sur ce site..

Voir la Form 2