Appuie-tête en TPU mono-matériau imprimé en 3D dans l'habitacle d'une voiture

Fabrication additive pour l'intérieur des véhicules Appuie-tête en monomatériau imprimé

02.03.2026 Par Matthias Gutbrod 5 min Temps de lecture

Dans le cadre de la stratégie circulaire de Vision O, Skoda Auto démontre le potentiel de la fabrication additive pour la production en série. Grâce à l'utilisation du TPU Ultrasint dans une structure en nid d'abeille, il est possible de combiner des exigences mécaniques complexes telles que l'amortissement et la stabilité dimensionnelle dans un seul composant, sans avoir recours à des solutions composites traditionnelles.

L'intérieur du concept-car Skoda Vision O a été spécialement conçu dans une optique d'économie circulaire. L'appuie-tête en TPU, fabriqué par impression 3D, peut être directement recyclé à la fin de son cycle de vie.(Bild: Škoda) — L'intérieur du concept-car Skoda Vision O a été spécialement conçu dans une optique d'économie circulaire. L'appuie-tête en TPU, fabriqué par impression 3D, peut être directement recyclé à la fin de son cycle de vie.
(Bild: Škoda)

Au cœur de ce nouvel appui-tête se trouve Ultrasint TPU, un polyuréthane thermoplastique que BASF a spécialement développé pour les procédés de fabrication additive à lit de poudre tels que le frittage laser sélectif (SLS), et qui est commercialisé sous la marque Forward AM de Mass Additive Manufacturing. Pour le transformateur, ce matériau présente l’avantage d’une grande stabilité de processus et d’une très bonne qualité de surface des pièces imprimées.

Polymère haute performance destiné à la fabrication additive en série

Dans le modèle Vision O, ce polymère répond à toutes les exigences en matière de confort et de durabilité au sein d'un système de matériaux homogène. Comme il s’agit d’un matériau unique, le composant peut être directement recyclé à la fin de son cycle de vie, sans qu’il soit nécessaire de séparer au préalable les différentes matières plastiques ou mousses. Cela réduit considérablement la complexité de la chaîne de valorisation des déchets et contribue à répondre aux exigences d’un taux de recyclage plus élevé dans le secteur automobile.

Intégration fonctionnelle grâce à des structures alvéolaires graduées

La conception de l'appuie-tête tire parti de la liberté créative offerte par l'impression 3D pour créer un dégradé fonctionnel. La géométrie en nid d'abeille choisie n'est pas statique, mais sa densité varie sur toute la longueur de la pièce. La structure s'ouvre progressivement, partant d'une base solide et mécaniquement stable dans la partie inférieure pour aboutir à une architecture aérée à larges pores dans la partie supérieure.

Additiv gefertigte Kopfstütze aus Ultrasint TPU — Concept et structure alvéolaire de l'appuie-tête de la Skoda Vision O.
(Source: Škoda)

Cette conception structurelle se traduit par un comportement spécifique à la déformation : la structure ajourée réagit avec précision aux contraintes de compression et offre un toucher moelleux, semblable à celui d’un rembourrage. « L’objectif était de créer un appui-tête mono-matériau, ce qui signifie réduire le nombre de composants à un seul matériau répondant à toutes les exigences », expliquent les responsables du projet chez Škoda. Cela permet de se passer de la combinaison classique composée d’un noyau porteur en plastique, d’un rembourrage en mousse et d’un revêtement textile.

Le développement durable grâce à une production « zéro déchet »

Outre la recyclabilité des matériaux, ce procédé se distingue par une fabrication économe en ressources. Le processus d’impression de l’Ultrasint TPU est conçu pour une production « zéro déchet ». La poudre non consommée dans l’espace d’impression peut être réutilisée lors des impressions suivantes, ce qui améliore l’efficacité matérielle par rapport aux procédés soustractifs ou au moulage par injection classique, qui entraîne des pertes au niveau des carottes.

Karsten Schnake, membre du comité de direction chargé des achats chez Škoda Auto, souligne l’importance de cette approche globale : « Nous examinons minutieusement la manière dont les composants sont achetés, fabriqués, emballés et transportés. Avec le Vision O, nous avons travaillé sur un système en circuit fermé qui minimise l’impact environnemental ». Cette stratégie montre que la fabrication additive et les matériaux TPU constituent des éléments essentiels pour répondre aux futures exigences réglementaires telles que la directive relative aux véhicules hors d’usage (ELV).

Sitzbezüge im Skoda Vision O — Les housses de siège sont fabriquées d'une seule pièce en tricot plat, avec différentes textures. Cela permet un ajustement optimal. Elles sont composées à 100 % de polyester recyclé.
(Source: Škoda)

En ce qui concerne les housses de siège également, le constructeur automobile mise sur de nouvelles techniques de fabrication : les matériaux sont fabriqués d’un seul tenant sous forme de tricot plat intégrant différentes structures. Cela permet d’obtenir un ajustement optimal tout en améliorant la durabilité. On utilise du polyester 100 % recyclé (Rec PES), issu de bouteilles en PET recyclées. Le processus comprend le nettoyage, le broyage et la fusion du matériau recyclé pour obtenir des fils, qui sont ensuite tissés pour former des textiles.

Fabrication conventionnelle vs. approche mono-matériau

Dans le secteur automobile, les appuie-tête sont traditionnellement des sous-ensembles très complexes, composés d'une multitude de matériaux différents. La nouvelle conception de Škoda rompt avec ces structures de fabrication conventionnelles afin d'optimiser à la fois la production et le recyclage ultérieur.

En règle générale, un appui-tête se compose d'un support de base moulé par injection en plastique rigide (par exemple en PA ou en ABS), d'un noyau rembourré en mousse de polyuréthane (PUR) et d'un revêtement en tissu ou en cuir. Cette conception multimatière nécessite des processus en plusieurs étapes : moulage par injection du support, expansion de la mousse pour le noyau, puis revêtement. De plus, le recyclage est complexe : en fin de cycle de vie, ces composants solidement assemblés ne peuvent être séparés qu’au prix d’efforts considérables, ce qui complique leur valorisation matière.

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À l'inverse, Škoda réduit, avec le Vision O, le nombre de composants à un seul matériau. La fabrication additive permet de reproduire les propriétés mécaniques, habituellement obtenues grâce à différents matériaux (noyau dur, mousse souple), uniquement grâce à la géométrie d'une structure en nid d'abeille imprimée en 3D.

Grâce à cette avancée technologique, la Vision O démontre que l'industrie des matières plastiques est à l'aube d'une transformation : elle passe de l'assemblage, qui nécessite des outils, de composants hybrides complexes à une fabrication intégrant les fonctions dans une seule pièce moulée.