Le challenge Purmundus a été présenté pour la huitième fois en novembre 2020 dans le cadre du salon virtuel Formnext Connect. Ce concours annuel invite les concepteurs et les ingénieurs du monde entier à participer à une compétition de la conception en impression 3D. Le thème de cette année, « Géométrie et matériaux en harmonie« , a été interprété par 35 finalistes. Le premier prix a été décerné à HUHN cycles pour son vélo Moorhuhn imprimé en 3D ! Le jury s’est dit très impressionné par ce projet dans son ensemble. « Nous avons pensé que c’était un excellent exemple d’une utilisation innovante de la fabrication additive pour les bonnes raisons« , ont-ils ajouté. Alors, de quoi l’impression 3D est-elle capable pour l’industrie du vélo ?
Ces dernières années, nous avons vu des innovations intéressantes dans ce domaine, notamment grâce à l’émergence de nouveaux matériaux comme la fibre de carbone. Comme vous le savez peut-être, la fibre de carbone est rarement utilisée seule, mais plus souvent combinée avec d’autres matériaux (généralement des polymères) pour former des matériaux composites. Le principal avantage des composites est leur rapport résistance/poids, ainsi que le niveau accru de rigidité qu’ils apportent aux pièces. Par exemple, cette année, AREVO et Superstrata ont présenté leur cadre de vélo monocoque en fibre de carbone imprimé en 3D pour leurs vélos classique et électrique Superstrata. Bien que le projet ait été impressionnant, et ait permis de produire un vélo plus léger mais beaucoup plus rigide qu’auparavant, certains ont souligné l’empreinte carbone très élevée que sa production implique.
Le cadre du vélo Moorhuhn est fabriqué en titane
Vous pouvez lire sur le site web de Purmundus : « Les produits en carbone ont un cycle de vie très court, car l’utilisation de pièces d’occasion ou abîmés en fibre de carbone présente un certain risque pour la sécurité. Malheureusement, il n’existe pratiquement aucun moyen de recycler ce matériau composite, si bien que la plupart du temps, les cadres en carbone finissent dans les champs ou sont brûlés« . C’est ce qui explique en partie la victoire d’HUHN cycles, qui développe des cadres de vélo en titane. Bien que le titane soit un matériau qui pourrait concurrencer la fibre de carbone pour les cadres de vélo, il est également très difficile à traiter, ce qui limite quelque peu le processus de conception. C’est en modifiant et en optimisant le processus de conception que l’on peut améliorer les performances d’un cadre, ce qui est tout un défi. En outre, les cadres en titane sont plus souples que ceux en fibre de carbone.
Pour surmonter ces difficultés, Moorhuhn combine les avantages des tubes en titane super légers et les relie à des cosses par fabrication additive. Les raccords ont été conçus pour être à la fois très légers et très rigides – grâce à une structure en treillis à l’intérieur des parois minces. Le jury a fait part de ses commentaires : « Nous avons pensé que c’était un exemple intéressant de la façon dont la fabrication additive peut être combinée avec des méthodes plus traditionnelles pour créer un produit à la fois très performant et finalement très demandé« .
En outre, l’impression 3D permet de produire chaque cadre selon les besoins de chacun, car aucun outil n’est nécessaire. Des fonctions telles que le guidage des câbles, les pinces de siège, les boîtiers de roulements et le matériel supplémentaire pour la soudure peuvent être intégrées dans la conception, ce qui facilite grandement la vie du constructeur de cadres. Enfin, le cadre en titane ne nécessite aucune peinture car il n’y a pas de corrosion, de sorte que même le processus de finition ne fait appel à aucun produit chimique.
Les joints ont été conçus pour être à la fois très légers et très rigides, grâce à une structure en treillis à l’intérieur des parois minces
Pour conclure, le point le plus important à retenir est peut-être que le processus de production est plus respectueux de l’environnement et que les cadres peuvent être réparés et recyclés en toute sécurité, contrairement aux cadres en fibre de carbone. Vous pouvez trouver plus d’informations ICI. Que pensez-vous du vélo Moorhuhn ? N’hésitez pas à partager votre avis dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !
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Une petite recherche de 15s vous aurait permis d'eviter d'écrire une anerie: les cadres en carbone sont bel et bien réparables et parfois recyclables (resines thermofusibles et pas les thermoset). Le carbone est effectivement broyé en fin de vie pour partir comme additif. Beaucoup de cadres carbone sont maintenant 100% Composite et plus faciles à broyer sans devoir retirer les inserts en matière différente.
L'orientation et la quantité des fibres de carbone utilisées varie selon les zones et les efforts dans le cadre et ça les rend supérieur à ce jour. Ce n'est pas possible dans un tube en métal sauf dans une moindre mesure avec les tubes 'buted' ou les tubes hydroformés qui demandent plusieurs moules en acier et pas mal d'énergie au final.
Le prix de l'impression 3d est à ce jour juste stratosphérique (800 à 1500 euros) pour chaque raccord et il faudra encore du temps avant de voir ce type de techno se démocratiser.
Bastion utilise peut être le meilleur des deux mondes: tubes carbone et raccord titane imprimé.
À suivre...