Des prototypes imprimés en 3D à la pointe de la technologie pour stimuler la passion du cyclisme

Pensez à votre vélo. Combien de matériaux représente-t-il ? Un cadre métallique rigide, des pneus en caoutchouc ferme, des poignées de guidon souples, une selle rembourrée, des verres clairs et colorés - beaucoup d'ingénierie et d'essais sont nécessaires pour une conduite rapide et souple.

Les ingénieurs et les concepteurs de Trek Bicycle à Waterloo, dans le Wisconsin, sont connus pour leur obsession d'améliorer la conduite. Parmi leurs innovations, citons une méthode de fabrication exclusive en fibre de carbone qui permet de produire des cadres d'une légèreté record, ainsi qu'un profil aérodynamique ultra-aérodynamique, dont la simple forme permet non seulement d'obtenir une traînée extrêmement faible, mais aussi une traînée négative, ou une poussée.

Les ingénieurs, les designers et les techniciens de Trek ont des vélos dans la tête et, la plupart du temps, leurs corps sur des vélos. En plus d'un grand nombre d'innovations et de tests inspirés de la route, les prototypes imprimés en 3D les aident à trouver le vélo parfait.

Le laboratoire de prototypage de Trek a été parmi les premiers à adopter l'Objet®500 Connex3™, une imprimante 3D multi-matériaux couleur avancée qui fonctionne avec la technologie PolyJet. Elle crée des prototypes qui ressemblent à des pièces de production, avec plus d'options de matériaux et plus de temps de fonctionnement que jamais auparavant. Le système construit des pièces en couleur avec des composants transparents, teintés et flexibles en une seule tâche, par exemple.

Plus précisément, les ingénieurs de Trek ont embrassé la capacité d'intégrer des composants souples semblables à du caoutchouc dans des modèles construits à partir de leur matériau de prototypage préféré, le durable Digital ABS™. Cette fonctionnalité est cruciale car de nombreuses pièces et accessoires de vélo contiennent des composants rigides et souples. Avant Connex3, le laboratoire aurait dû construire ces dispositifs dans des travaux séparés, en échangeant les matériaux d'impression 3D entre les deux, puis en liant les composants. Ou, pour imprimer en une seule fois, réduire les parties rigides à un matériau moins durable et non composite.

Selles en matériau numérique

Selles en matériau numérique

Selon Guadalupe Ollarzabal, technicienne en ingénierie, lorsqu'un prototype quitte le laboratoire, les concepteurs ou les clients qui le manipulent ne se souviennent pas forcément qu'il a été imprimé en 3D et que, selon le matériau, il peut être fragile. C'est pourquoi l'atelier utilise autant que possible l'ABS numérique.

"Pour les spécialistes de l'électronique, certains de leurs prototypes sont super petits, avec des parois fines. Nous avons des gars qui les utilisent pour des luminaires et des supports USB", a déclaré Ollarzabal. "Maintenant, nous pouvons leur donner une pièce fonctionnelle à tester avec l'ABS numérique et le caoutchouc en une seule pièce. J'ai un exemple au sol qui ressemble vraiment à une pièce de production. " Les accessoires tels que les poignées de guidon et les protections de chaîne nécessitent le même réalisme pour les tests d'ajustement et de fonctionnement, y compris des trajets difficiles sur les sentiers de Trek.

"Il est important que nos pièces prototypes aient l'apparence et le toucher de pièces de production", explique Mike Zeigle, responsable du groupe de développement des prototypes de Trek. Sauf quand ce n'est pas le cas : Parfois, le groupe est chargé de créer un outil de communication, non pas pour tester un nouveau produit mais pour transmettre une idée en trois dimensions. Par exemple, un ensemble d'os pelviens humains sur des modèles de sièges de vélo est apparu lors d'un récent salon professionnel.

Pour ces outils de communication, l'impression 3D en couleur est très utile. L'équipe d'Ollarzabal a pu traduire les données de l'analyse par éléments finis en une carte 3D d'un siège de vélo montrant la pression qu'un cycliste exerce sur chaque zone. "La plupart des gens pensent qu'ils s'assoient sur toute la selle du vélo, mais la pression est plus forte sur certaines parties que sur d'autres. Cette carte montre les points de pression, ce qui permet aux concepteurs de prendre des décisions, comme l'emplacement de la mousse haute densité, par exemple", explique-t-il. Cette obsession des détails aide Trek à améliorer continuellement le cyclisme. "Afin de fabriquer les meilleurs vélos chez Trek, nous avons besoin des meilleurs outils. Et Connex3 est le meilleur outil pour ce travail", déclare Zeigle.

SOLUTION PRÉSENTÉE :

Objet 500 Connex3

Avec la possibilité d'imprimer en 3D toute la gamme des matériaux numériques, y compris la couleur, l'imprimante 3D Objet500 Connex3™ crée des pièces avec la précision, l'aspect et le toucher des pièces de production réelles en utilisant la meilleure polyvalence de sa catégorie.

Imprimez des pièces aux propriétés multiples, et choisissez parmi une large gamme de propriétés de matériaux, du caoutchouc au rigide, du transparent à l'opaque, du neutre au vibrant, et du standard au bio-compatible.

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"Il est important que nos pièces prototypes aient l'apparence et le toucher de pièces de production."

- Mike Zeigle, Trek

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