Le rédacteur en chef Joris Peels s’est récemment penché sur le rôle actuel et possible de l’impression 3D dans le secteur du cyclisme. Une perturbation pourrait être imminente, si les acteurs du secteur reconnaissent l’opportunité et l’exploitent de manière appropriée. L’un de ces points d’entrée est l’utilisation de l’impression 3D pour les vélos haut de gamme, tels que les vélos de consommation spécialisés et les vélos de course.
Le fabricant italien Pinarello utilise désormais la technologie de Materialise (Nasdaq : MTLS) pour optimiser et fabriquer à l’échelle un composant de selle par impression 3D métallique. En travaillant avec le centre de compétence métal de Materialise, l’entreprise a pu réduire de 42,5 % le poids des colliers de selle de son nouveau vélo de course Dogma F.
” La conception et l’ingénierie ont été réalisées en étroite collaboration avec Pinarello “, a déclaré Tim Hermanski, ingénieur de conception chez Materialise. “À chaque itération de conception, nous avons d’abord réalisé des tests de simulation virtuelle. Le collier de serrage de la selle devait être léger, mais son objectif exige une force suffisante pour supporter le poids du cycliste. Ces tests internes ont permis de gagner beaucoup de temps pour garantir l’imprimabilité et la fiabilité de la pièce finale.” Les tests virtuels ont été suivis d’essais physiques, tels que des tests de fatigue sur un banc d’essai et sur le terrain, réalisés par l’équipe Pinarello.
Le composant du siège imprimé en 3D. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Materialise.
Grâce à un flux de travail personnalisé, l’équipe de Materialise a pu fabriquer le nombre de pièces nécessaires en peu de temps. Plus précisément, le fabricant de vélos devait fabriquer quelque 2 000 pièces en moins d’un mois, sur une base mensuelle. Materialise a mis au point une configuration de production personnalisée comprenant l’étiquetage et le contrôle de la qualité pour atteindre cet objectif. Pour ce faire, Materialise a utilisé le Materialise Process Tuner, un produit qui sera bientôt commercialisé et qui permet d’adapter le développement du produit à une application donnée. Ainsi, la configuration des paramètres est accélérée, les erreurs sont réduites et les données clés sont stockées dans une base de données centrale pour les projets ultérieurs.
Materialise a pu imprimer en 3D 2 000 pièces de selle de vélo par mois. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Materialise.
“Nous devions introduire l’industrialisation dans notre chaîne de production”, explique Philip. “Nous l’avons fait en concevant une pièce et un processus qui ne nécessitaient aucune structure de support ni aucune étape manuelle de post-traitement. L’élimination de ces étapes nous a permis de gagner beaucoup de temps pendant la fabrication. Nous avons également créé un ensemble de paramètres d’impression personnalisés qui ont permis d’accélérer le temps d’impression, de respecter les propriétés requises du matériau et de rendre le projet réalisable en optimisant les coûts”, explique Philip Buchholz, chef de projet technique chez Materialise. Grâce à l’utilisation du nouveau logiciel Process Tuner, Bucholz a déclaré que les paramètres d’impression ont été optimisés “en quelques semaines au lieu de quelques mois”.
Le composant final en titane a été imprimé en 3D par fusion laser sur lit de poudre. Non seulement la pièce était plus légère que son homologue en aluminium fabriqué de manière traditionnelle, mais Materialise a également été en mesure de fabriquer 20 000 unités plus rapidement que ne l’auraient permis les procédés conventionnels.
Maurizio Bellin, chef des opérations chez Pinarello, a expliqué que l’impression 3D a ouvert la possibilité de proposer des vélos performants à un plus grand nombre de personnes :
“Grâce à Materialise et à notre souci du détail, nous avons économisé 35 grammes rien que sur le petit collier de serrage de la tige de selle. Pour mettre cela en perspective, c’est 8 grammes de plus que la réduction de poids finale de la tige de selle elle-même. Les détails font la différence. Et grâce à l’impression 3D, nous pouvons vraiment le prouver. Mais il ne s’agit pas seulement d’un gain de poids. Grâce à l’accessibilité de l’impression 3D, nous pouvons offrir cette technologie à d’autres personnes que les meilleurs cyclistes du Tour de France. Nous pouvons l’offrir à tout le monde dans le monde entier.”
Chaque petit gain de poids peut aider un coureur cycliste, il est donc naturel que l’impression 3D entre de plus en plus en jeu dans ce domaine. Avec un prix élevé de 6 950 $ pour le seul cadre, le Dogma F est destiné aux consommateurs haut de gamme, pour qui le cyclisme est plus qu’un simple loisir. Toutefois, en démontrant sa capacité à fabriquer 2 000 unités par mois, Materialise ouvre la voie à un nombre croissant de pièces légères qui pourraient être intégrées à l’avenir dans des vélos plus grand public.
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