70 kg. C’est le chiffre qui tient le projet par la poignée : la masse annoncée de la cellule imprimée en 3D sur le Piaggio Ape TM 703 de Francesco Furlani, parti d’Italie jusqu’au Cap Nord.1
Mais 70 kg de quoi ? De la coque nue. Pas du camper fini.
Le lit, la cuisine, les batteries, les réservoirs, l’eau, la nourriture et le reste ne sont pas compris dans ces 70 kg.12 C’est justement pour cela que ce chiffre est intéressant. Une coque légère n’est pas ici un exploit isolé ; c’est ce qui laisse de la masse disponible pour transformer une petite caisse vide en quelque chose où l’on peut réellement dormir.
Le projet compare cette cellule à une construction en fibre de verre d’environ 200 kg.1 Il annonce donc 130 kg récupérés avant même de commencer à discuter de la taille du réservoir ou du nombre de conserves.
Sur un gros camping-car, 130 kg donnent un peu d’air au tableur. Sur un Ape, ils deviennent presque immédiatement des objets que l’on peut embarquer ou qu’il faut abandonner au garage.
Le budget roulant
Piaggio a vendu l’Ape TM 703 dans de nombreuses versions et les chiffres changent selon année et carrosserie. Une fiche commerciale officielle datée du 1er avril 2005 donne néanmoins une échelle utile : 1 270 kg de poids total et 700 kg de charge utile pour les versions TM 703 listées.4
Cette fiche ne décrit pas nécessairement le millésime ni la configuration exacte de Furlani. Impossible d’en déduire qu’il lui restait précisément 630 kg après montage. Elle donne en revanche l’échelle du problème : sur cette famille de véhicule, 130 kg ne se perdent pas dans l’arrondi.
Prenons seulement cette fiche 2005 comme règle graduée. 70 kg occupent 10 % de ses 700 kg de charge utile. 200 kg en prendraient 28,6 %. L’écart de 130 kg vaut 18,6 % de l’enveloppe.
Calcul IRZ, évidemment. Pas pesée du véhicule de Furlani.
On comprend alors pourquoi 3D Printing Industry formule la différence en termes de faisabilité : la masse économisée a laissé de la place au lit, à la cuisine, aux batteries et aux provisions d’eau et de nourriture sans dépasser la limite du véhicule.1
Une bouteille d’eau, une batterie ou une poêle finissent ainsi dans le même budget que la paroi extérieure. Pas très romantique. Très utile pour dessiner un camper qui doit réellement rouler.
Mousse et vide
« Imprimé en mousse » donne presque l’impression qu’il suffisait de choisir un matériau plus léger dans un menu déroulant. Ce serait pratique. Ce n’est pas ce qui s’est passé.
Nugae appelle son matériau CoreLight3D et le décrit comme un thermoplastique expansé à base de polypropylène recyclé, développé pour l’impression robotisée grand format.13 L’expansion réduit la masse volumique du matériau, mais l’allègement de la cellule vient aussi de la géométrie.
Les sources décrivent des parois minces, des volumes creux ou nervurés et des renforts concentrés aux endroits qui portent réellement les charges.12 Le gain vient donc aussi des endroits où l’imprimante ne dépose rien. Même silhouette extérieure, mais beaucoup moins de matière morte à l’intérieur.
Nugae regroupe cela sous le nom UL-LFAM, Ultra-Light Large Format Additive Manufacturing. Le système associe le matériau, un extrudeur breveté, un robot industriel à six axes, des stratégies de renforcement et le logiciel de slicing NU-Slice.13
La distinction est utile parce que les chiffres de densité communiqués autour de CoreLight3D évoluent selon les présentations. 3D Printing Industry rapporte environ 300 kg/m³ pour le matériau utilisé dans son explication du projet, puis environ 100 kg/m³ de densité apparente quand on rapporte la masse aux géométries minces et creuses.1 Le profil public actuel de Nugae présente de son côté une densité typique de 160 kg/m³ et une matrice contenant 70 % de polypropylène recyclé.3
Ces deux valeurs ne décrivent manifestement pas une fiche matière immuable. Inutile de les forcer à cohabiter. Ce qui reste cohérent entre les sources est plus utile : le poids final dépend autant de la matière choisie que de tout ce qu’on réussit à ne pas imprimer.
Sortie d’imprimante
Et à la sortie du robot, on n’a toujours pas un camping-car prêt à partir.
3D Printing Industry décrit les éléments imprimés comme des semi-finis structurels. Ils peuvent ensuite être laminés, collés, finis et peints.1 Lorsque la rigidité demandée augmente, le cœur imprimé peut recevoir des peaux en fibre de verre ou en fibre de carbone pour créer une structure sandwich.12
La grosse imprimante ne mange donc ni la colle, ni la stratification, ni la peinture. Elle prend en charge le grand volume et son squelette interne ; les autres procédés reviennent ensuite, mais seulement là où ils gagnent encore leur place.
La cellule a d’ailleurs été imprimée chez un client de Nugae équipé d’une NU-Print Large, pas dans un atelier magique appartenant forcément au fournisseur. Nugae dit avoir apporté matériau, ingénierie, CAD avancée et assistance à la production.12
À ce stade, on possède une forme légère. Il faut encore la convaincre de devenir une carrosserie.
Fixer le volume
3D Printing Industry attribue cette intégration à DCab : adaptation de la géométrie aux contraintes mécaniques du TM 703, définition des points d’ancrage, distribution des masses et compatibilité avec les systèmes du véhicule.1
C’est le travail le moins visible sur la photo finale et probablement celui qu’on regretterait le plus d’avoir bâclé.
Une coque très légère mal ancrée reste un excellent moyen de fabriquer un mauvais véhicule. Pareil pour un gros réservoir posé trop haut ou trop loin derrière l’essieu. Enlever 130 kg à l’enveloppe donne de la marge ; cela n’abolit ni le centre de gravité, ni les vibrations, ni la façon dont les efforts passent dans le châssis.
Voilà pourquoi le chiffre de 70 kg ne suffit pas non plus à évaluer la conversion complète. Nous n’avons pas, dans les sources ouvertes, la pesée finale de l’ensemble avec conducteur, eau, batteries, mobilier et provisions. Le projet dit être resté dans l’enveloppe du véhicule ; il ne publie pas ici un bilan de masse poste par poste.1
Un vrai tableau de masse, poste par poste, serait d’ailleurs le document le plus intéressant à ajouter au prochain prototype.
Quatre mille cinq cents
Le trajet apporte tout de même une information que l’atelier ne donne pas.
Furlani a parcouru plus de 4 500 km, traversé neuf pays et roulé autour de 40 à 45 km/h selon VoxelMatters.2 La cellule a subi pluie, vibrations continues, journées pouvant aller jusqu’à douze heures de conduite, vents annoncés jusqu’à 90 km/h et une plage de température allant de plus de 30 °C à environ 2 °C près de la destination.2
Trois semaines de pluie, de vibrations et de vent valent mieux qu’une photo de salon. Elles ne valent toujours pas une homologation.
VoxelMatters le dit explicitement en attribuant la nuance à Nugae : ces conditions ne sont pas équivalentes à une certification de laboratoire.2 Elles montrent qu’un exemplaire a supporté un trajet long et varié. Elles ne fournissent pas une courbe de fatigue, un crash-test, une homologation de série ou la preuve que cent cellules sortiront identiques de production.
C’est précisément le passage suivant à documenter : quitter l’exploit individuel pour des essais reproductibles, avec des charges, des cycles et des critères écrits avant le départ.
Chaque kilo travaille
L’Ape rend l’allègement impossible à cacher derrière un pourcentage élégant.
Sur une grosse structure, on peut parfois économiser 130 kg et les regarder disparaître dans un pourcentage de rendement. Ici, ils deviennent immédiatement des objets : un réservoir, une batterie, une casserole, une réserve de nourriture, un lit suffisamment solide pour passer la nuit.
C’est ce que je garderais de la méthode Nugae au-delà de l’impression 3D : chaque kilo doit avoir un métier.
Le polymère expansé enlève de la masse à la matière. Le vide en enlève encore davantage. Les nervures rendent de la rigidité aux bons endroits ; une peau composite peut en ajouter sans remplir tout le volume. Les ancrages, eux, font le travail peu photogénique de transmettre les efforts au châssis. Et seulement après, les kilos restants deviennent du camper.
Le 70 kg n’est finalement intéressant qu’à cause de ce qu’il laisse derrière lui : 130 kg qui peuvent devenir autre chose que de la coque.