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Prototypes multi-matériaux couleur Trek

Les prototypes à la pointe de la technologie renforcent la passion du vélo

“Il’ est essentiel que nos prototypes ressemblent à des pièces de production.”
— Mike Zeigle, Trek

Notre objectif : la perfection

Ce modèle en couleurs montre la pression qu'un cycliste applique à sa selle.

Pensez à votre vélo. Combien de matériaux ont été nécessaires à sa fabrication ? Une structure métallique rigide, des pneus en caoutchouc fermes, des poignées de guidon avec revêtement, une selle rembourrée, des lentilles transparentes ou de couleur. — Une course rapide et agréable nécessite beaucoup de travaux d'ingénierie et de tests.

Les ingénieurs et les designers de Trek Bicycle à Waterloo, dans le Wisconsin, sont connus pour leur détermination à améliorer les courses. On compte parmi leurs innovations une méthode de fabrication propriétaire de fibre de carbone qui produit des structures dont la légèreté bat des records, ainsi qu'une structure ultra aérodynamique dont la simple forme peut non seulement fournir de faibles traînées mais également des traînées négatives ou des poussées.

Trek a créé ce garde-chaîne durable en ABS numérique avec des composants de type caoutchouc en une seule tâche.

Les ingénieurs, les designers et les techniciens de Trek ne se contentent pas de penser aux vélos. La plupart des jours, nos équipes montent sur des vélos. En plus de nombreuses innovations et de nombreux tests inspirés par la route, ils s'appuient sur une imprimante 3D à la pointe de la technologie pour vous offrir la course parfaite.

Le ’laboratoire de prototypage de Trek était parmi les premiers à adopter l'Objet®500 Connex3™, un système d'impression 3D couleurs multi-matériaux avancé qui fonctionne avec la technologie PolyJet. Il permet de créer des prototypes ayant l'apparence de pièces de production, avec plus d'options pour les matériaux que jamais et un rendement inégalé. Le système est, par exemple, capable de créer des pièces en couleurs à partir de composants transparents, teintés et flexibles en une tâche.

Modèle CAO de poignées de guidon surmoulées

Plus précisément, les ingénieurs de Trek parviennent à intégrer des composants de type caoutchouc souples à des modèles créés à partir de leur matériel de prototypage favori, l'ABS numérique™. Compte tenu du grand nombre de pièces et d'accessoires de vélos qui contiennent des composants souples et rigides, cette capacité est essentielle. Avant Connex3, le laboratoire aurait dû créer ces éléments via des tâches séparées, en changeant les matériaux d'impression 3D entre chacune d'entre elles, puis assembler les composants. Ou, pour imprimer en une fois, rétrograder les parties rigides en un matériel moins durable et non composite.

Selon Guadalupe Ollarzabal, ingénieur technicien, lorsqu'un prototype quitte le laboratoire, les designers ou les clients qui le manipulent oublient parfois qu’il a été conçu à partir d’une imprimante 3D et qu'il peut, en fonction du matériau, être fragile. C’est la raison pour laquelle nous utilisons autant que possible l'ABS numérique.

Patrick Zeigle, ingénieur technicien chez Trek, monte une poignée conçue à partir d'une impression 3D multi-matériaux sur un vélo pour effectuer des tests.

“Plusieurs des prototypes de l'équipe électronique sont très petits, avec des parois fines. Certains ’les utilisent pour les dispositifs d'éclairage et les supports USB”, explique Ollarzabal. “Nous pouvons désormais leur fournir une pièce fonctionnelle pour les tests, avec de l'ABS numérique et du caoutchouc. Sur le sol, j'ai un exemple qui ressemble énormément à une pièce de production.” Les accessoires comme les poignées de guidon et les gardes-chaînes nécessitent le même réalisme pour les tests d'assemblage et fonctionnels, y compris les courses difficiles sur les pistes présentes dans ’les locaux de Trek.

“Il ’est essentiel que nos pièces prototypes ressemblent à des pièces de production, ”explique Mike Zeigle, chef de groupe pour le développement ’de prototypes chez Trek. Sauf dans quelques ’cas : parfois, le groupe est chargé de créer un outil de communication afin de transmettre une idée en trois dimensions et non de tester un nouveau produit. Par exemple, plusieurs os du bassin humain sont apparus sur des selles de vélos lors d'un salon qui a eu lieu il y a peu de temps.

L'impression 3D en couleurs se révèle utile pour ces outils de communication. L'équipe d’Ollarzabal a réussi à traduire les données d'analyse d'un élément fini en une carte 3D d'une selle de vélo montrant la pression qu'un cycliste applique à chaque zone. “La plupart des gens pensent qu'ils s'assoient sur toute la selle de manière uniforme, mais ’certaines zones reçoivent plus de pression que d'autres. La mise en évidence des points de pression permet aux designers de prendre des décisions, comme les endroits où appliquer une mousse haute densité, par exemple, ”explique-t-il. Cette obsession du détail pousse Trek à constamment améliorer le cyclisme.

“Chez Trek, pour créer les meilleurs vélos, il nous faut les meilleurs outils. Connex3 est celui qui convient le mieux à notre travail, ”déclare Zeigle.

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