Le fabricant de vélos a opté pour la technologie de fusion à froid du métal (CMF) de la société allemande d'impression 3D Materials pour la production de ses pièces en titane.
Les deux entreprises collaboreront pour utiliser la CMF afin d'imprimer en 3D des composants en titane tels que des manivelles, des connecteurs de cadre et des composants de base pour vélos de route en titane, tandis que le propriétaire et constructeur de cadres a plus d'amour pour cette technologie.
« Parce que cela est si étroitement lié au développement de pièces, ils ont souligné les avantages de notre technologie pour nous lors de la conversation », a déclaré , ingénieur d'applications chez .
Elle a été créée en 2019 à partir de l'institut de recherche sur les polymères en Allemagne. Les fondateurs de l'entreprise avaient pour mission de concevoir un procédé qui rendrait l'impression 3D en série moins chère et plus accessible, faisant ainsi progresser le développement du CMF.
CMF combine largement le frittage des métaux et le SLS dans une nouvelle technique de fabrication, qui se distingue des procédés SLS traditionnels par des matériaux d'impression 3D exclusifs. La poudre métallique utilisée par l'entreprise est combinée à une matrice de liant plastique pour une meilleure fluidité et une compatibilité accrue avec différentes machines.
Le procédé CMF en quatre étapes commence par la mise à jour du fichier CAO de l'objet cible, qui est ensuite généré couche par couche d'une manière similaire à l'impression 3D SLS, mais à des températures inférieures à 80 °C. Le fonctionnement à des températures plus basses réduit considérablement les temps de chauffage et de refroidissement, éliminant ainsi le besoin d'équipement de refroidissement externe, tout en permettant des économies d'énergie et de temps.
Après l'étape d'impression, les pièces sont débloquées, post-traitées, dégraissées et frittées. Au cours du processus d'impression, le liant plastique contenu dans la résine en poudre exclusive de Headmade est fondu et utilisé uniquement comme structure de support, ce qui permet d'obtenir des pièces que l'entreprise affirme être comparables à celles produites par moulage par injection.
Ce partenariat n'est pas la première fois que l'entreprise utilise la technologie CMF pour la production de pièces de vélo. L'année dernière, elle s'est associée à un service d'impression 3D pour développer un nouveau modèle de pédale de vélo imprimée en 3D. Initialement disponible pour les contributeurs à une campagne Kickstarter, des pédales automatiques en titane ont été lancées plus tard dans l'année sous la marque commune.
Pour son dernier projet lié au vélo, Headmade s'est une fois de plus associé à Element22 pour imprimer en 3D des composants en titane destinés à un vélo de route en titane. Ce vélo a été conçu pour être un vélo de route sportif, il avait donc besoin de composants durables et optimisés en termes de poids.
Le fabricant de cadres Sturdy connaît bien l'impression 3D, ayant déjà collaboré avec le fournisseur de services d'impression 3D métal 3D pour produire des pièces en titane pour ses autres modèles de vélos de route. Sturdy a choisi l'impression 3D comme partie intégrante de son activité de fabrication de cadres de vélos sur mesure en raison de sa capacité à produire des pièces aux géométries complexes impossibles à réaliser avec les méthodes de fabrication traditionnelles.
Prenant conscience des avantages supplémentaires du CMF, Sturdy a désormais recours à cette technologie pour la production de plusieurs pièces de vélo en titane. Celle-ci est utilisée pour produire des connecteurs imprimés en 3D qui sont soudés à des tubes polis sur le cadre et qui peuvent accueillir des composants majeurs du vélo tels que le guidon, la selle et le boîtier de pédalier.
Les bases arrière du vélo sont également entièrement fabriquées à partir de composants imprimés en 3D à l'aide de la technologie CMF, tout comme les manivelles du modèle, que Sturdy distribue désormais dans le cadre d'un pédalier indépendant.
Du fait de la nature personnalisée de l'activité, si chaque pièce de chaque vélo présente une conception structurelle similaire, aucun vélo n'est identique à un autre. Grâce à des pièces adaptées à chaque cycliste, tous les composants sont dimensionnés différemment, et la production en série est désormais économiquement viable grâce à la technologie CMF. De fait, Sturdy vise désormais une production annuelle à trois chiffres.
Selon lui, cela est dû à l'excellente stabilité du procédé CMF et à la répétabilité des composants qui en résulte, ce qui rend la production de cadres et de pièces plus facile et plus efficace. La technologie réduit également les contraintes sur les pièces métalliques par rapport aux produits fabriqués à l'aide d'autres méthodes, et l'amélioration de la surface des pièces obtenue grâce à cette technologie simplifie le processus de finition de surface des composants.
Sturdy attribue également cette efficacité accrue à la réduction des préparatifs nécessaires à l'intégration des composants imprimés en CMF dans le processus de fabrication des vélos, comparativement aux pièces détachées. La qualité supérieure des pièces imprimées en CMF permet en outre de réaliser une grande partie du travail sur place, dans l'usine de production, ce qui réduit les coûts et la coordination avec les différents prestataires de services.
« La production de ces pièces est désormais entièrement prise en charge par des spécialistes du titane, et nous sommes ravis de contribuer grâce à notre technologie afin de garantir que ces fantastiques vélos de route trouvent de nombreux clients satisfaits. »
D'après plus de 40 PDG, dirigeants et experts qui nous ont fait part de leurs prévisions sur les tendances de l'impression 3D pour 2022, les progrès en matière de certification des matériaux et la demande croissante de matériaux haute performance indiquent que les fabricants ont confiance dans la technologie de fabrication additive. La capacité de cette technologie à permettre une personnalisation de masse devrait apporter une « énorme valeur » à de nombreuses applications, au bénéfice des industries et des particuliers.
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Elle est journaliste technique pour 3D et possède une expérience dans les publications B2B couvrant la fabrication, les outils et les vélos. Rédigeant des articles d'actualité et des reportages, elle s'intéresse de près aux technologies émergentes qui ont un impact sur le monde dans lequel nous vivons.