Vélo : CeramicSpeed innove avec une poulie en titane imprimée en 3D

poulie imprimée en titane

Spécialisé dans les roulements hybrides céramiques, CeramicSpeed est un fabricant danois très réputé dans le monde du vélo. De plus en plus de coureurs professionnels utilisent ses produits qui permettent de réduire les frottements mécaniques de leur vélo grâce à une friction très faible.

Illustrant la capacité d’innovation de cette entreprise, il y a un an, celle-ci avait défrayé l’actualité avec un concept totalement révolutionnaire de transmission pour vélo. Exit la bonne vieille chaîne et le dérailleur pleins de cambouis ! Un ingénieux système baptisé « DrivEn » permet de les remplacer par un arbre en carbone équipé de roulements et par une cassette plate.

Comme nombre d’entreprises, CeramicSpeed utilise la fabrication additive pour accélérer sa R&D mais aussi explorer des conceptions innovantes pour ses nouveaux équipements. Dernièrement on a appris que le fabricant s’était associé à l’Institut technologique danois (DTI) pour développer un nouveau système de poulie plus performant réalisé à l’aide de la technologie de fabrication additive de l’allemand SLM Solutions.

Parce que dans le cyclisme professionnel les performances dépendent des mêmes exigences d’allègement que dans d’autres secteurs des transports et de la mobilité, CeramicSpeed a imaginé un système à la fois ultra léger et durable pour les courses longues distances.

Equipée d’une imprimante 3D SLM 280 double et d’une SLM 500 quad-laser, le DTI (Danish Technological Institute) a utilisée cette dernière pour imprimer une poulie de vélo en titane. « La technologie d’impression 3D nous a offert beaucoup de marge de manœuvre pour expérimenter différentes conceptions, tout en étant capable d’optimiser la fonction du produit », a déclaré Carsten Ebbesen, directeur R&D chez CeramicSpeed. « La collaboration avec l’institut DTI nous a conduit à développer et à produire des engrenages possédant une forme radicalement nouvelle qu’il serait impossible de réaliser sans l’impression 3D. »

« des engrenages avec une conception radicalement nouvelle qui n’est possible qu’avec l’impression 3D »

Testées cet été par des coureurs professionnels du Tour de France, les pièces se composent de 17 rayons d’un diamètre de 2 mm, pour une épaisseur de paroi de seulement 0,4 mm. Grâce à leur conception creuse, le poids total du pignon a pu être réduit à 8,4 grammes. Selon le directeur de l’industrialisation à l’Institut Technologique Danois Thor Bramsen, une telle géométrie – creuse – n’aurait pu être réalisé avec les techniques classiques. Malgré cette complexité géométrique, l’institut a été en mesure de fabriquer de manière fiable des pièces de même qualité en série.

« La technologie d’impression 3D nous a laissé beaucoup de marge pour expérimenter créativement avec le design, tout en optimisant la fonction d’un produit », a déclaré Carsten Ebbesen, responsable de la recherche et développement chez CeramicSpeed. « La collaboration avec DTI nous a amenés à développer et à produire des engrenages avec une conception radicalement nouvelle qui n’est possible qu’avec l’impression 3D. »

Côté performance, des tests réalisés par le département R&D de CeramicSpeed, ont montré que les poulies en titane avaient une durabilité et une résistante à la corrosion plus élevées que les pièces traditionnelles en aluminium. Le DTI ajoute que le défi consistait également à ne pas modifier la conception du client tout en ajoutant du matériau pour les surfaces qui nécessitent un usinage CNC, en optimisant le support et en minimisant l’épaisseur et le poids des parois. L’institut précise par ailleurs avoir supervisé les étapes importantes du post-traitement pour garantir la qualité des poulies lors de la livraison.

Le cas de CeramicSpeed illustre bien la montée de la fabrication additive dans le domaine du cycle. Plus tôt cette année, c’était la start-up américaine AREVO qui avait annoncé un partenariat avec le fabricant de vélos Franco Bicycles pour produire le premier cadre de vélo mono-pièce en carbone imprimé en 3D.

vélo équipé de poulie CeramicSpeed