NERA, la première moto imprimée en 3D
Écrit par Bastien le 6 octobre 2022
Bastien
Bastien est ingénieur application chez Neofab.
Expert en impression 3D, notamment en matériaux, il a également une excellente maîtrise de la CAO.
Il livre ses conseils dans ses articles pour vous permettent d'appréhender les différentes solutions d'impression 3D industrielles.
L'impression 3D grand volume permet d'obtenir d'excellents résultats pour la conception de prototypes à taille réelle.
Prenons l'exemple de la première moto-électrique imprimée en 3D avec la BigRep PRO !
NERA : une nouvelle ère dans l'impression 3D grand volume
Grâce à la fabrication additive et le prototypage rapide, vous pouvez passer de la conception à une moto entièrement fonctionnelle en seulement 12 semaines.
La NERA est une moto entièrement imprimée en 3D, avec seulement 15 pièces. La moto électrique NERA est née d'une idée : créer un prototype fonctionnel qui révolutionne nos façons de concevoir la fabrication d'un produit.
"L'élasticité du matériau permet des approches de conception innovantes et dans ce cas précis, de remplacer les composants mécaniques traditionnels"
Marco Mattia Christofori
Moto-électrique imprimée en 3D : complexité du processus
Avec Marco Mattia Cristofori à la tête de la conception, BigRep a conçu la NERA e-Bike en modifiant le design traditionnel d'une moto, son ingénierie et le processus de production. Le résultat obtenu est un prototype de moto fonctionnel, personnalisé à 100 %, conçu et produit avec une efficacité en termes de temps et de coûts jamais réalisés auparavant.
Lors de la création de la NERA, les concepteurs BigRep n’ont pas simplement copié l'existant. En effet, ils se sont basés sur un vélo, conçu pour être imprimé avec la technologie FFF. Ils ont donc établi un design créatif et nouveau.
Impression en 3D de NERA, la moto-électrique BigRep
La conception : BigRep a d'abord travaillé sur l'esthétique en partant sur une base de vélo. Premièrement sur l'aspect mécanique en faisant des croquis pour un total de cinq itérations de conception.
Une conception basée sur le FFF
Le design et les fonctionnalités de cette conception sont exclusivement basés sur la technologie FFF et ne peuvent être réalisés avec aucune autre technologie de production. Le prototypage réalisé avec les méthodes de production traditionnelles limites les possibilités. C'est pourquoi BigRep peut fabriquer des pièces complexes imprimées en 3D sur-mesure à grande échelle.
Le processus de conception
BigRep fabrique en premier les parties essentielles sur le plan fonctionnel, puis conçoit les parties extérieures de la moto en suivant les plans originaux. BigRep a opté pour une conception qualifiée de 'furtive' dotée de polygones pour une très bonne qualité de surface finale.
Un circuit intégré
La batterie, le moteur, les câbles et les systèmes de contrôle ne sont pas imprimés. Le moteur est électrique car les moteurs à combustion traditionnels ne peuvent pas être intégrés dans des objets en polymère. L'électronique peut être ajustée individuellement et est intégrée en tant que système modulaire dans cette moto imprimées en 3D.
Les matériaux
Le projet NERA est imprimé avec les matériaux BigRep Pro Flex, ProHT, PLA et PETG. Le ProHT est utilisé pour les pièces rigides, de plus le PLA pour les détails de couleur et PETG pour les réflecteurs de lumière. Les pneus, les pare-chocs, les sièges et les poignées sont imprimés avec le PRO Flex et remplissent des fonctions nécessitant habituellement des constructions mécaniques complexes, telles que des systèmes de suspension hydrauliques et à absorption de chocs.
Paramètres d'impression
Après plusieurs tests, l'équipe de BigRep a déterminé que 12% était le paramétrage idéal pour le remplissage des pièces, mais aussi pour obtenir la meilleure stabilité structurelle.
Au total, les pièces imprimées en 3D de la moto sont au nombre de 15 :
- Un prototype entièrement fonctionnel, imprimé en 3D à l'échelle réelle.
- Toutes les pièces ont été imprimées avec des imprimantes BigRep (sauf le circuit électronique), y compris la carrosserie, les jantes, les pneus, la direction, le siège, les phares et les amortisseurs.
- Un pare-chocs paramétrique flexible remplace la suspension en tant qu'amortisseur.
- Selle et réservoir personnalisés imprimés avec du thermoplastique flexible.
- Pneus sans air avec une bande de roulement personnalisée imprimée avec un thermoplastique flexible.
- Le pneu avant a une structure arquée pour une conduite plus souple et plus douce.
- Le pneu arrière a une structure hexagonale plus solide pour les parties porteuses.
La puissance de l'impression 3D pour le prototypage fonctionnel
Plus qu'un exemple concret de possibilité avec l'impression 3D, le projet NERA démontre les avantages de la fabrication additive pour la production rapide de prototypes fonctionnels. En effet, les concepteurs sont capables d'itérer plusieurs versions à moindre coût avant d'obtenir la version finale.
Daniel Büning, cofondateur et directeur général de NOWLAB, a partagé : "Notre moto imprimée en 3D est l'exemple parfait des capacités de l'impression 3D notamment dans le secteur de la mobilité. De plus, cette moto est le résultat d'une approche radicalement nouvelle du développement de produits, qui va de la simulation numérique à la fabrication sur mesure. »
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