News Mardi 17 juillet 2018 - 08:45

Un étudiant utilise la fabrication additive pour concevoir un jet pack unique

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Grâce à la fabrication additive et en travaillant avec la société 3D Hubs, Archie O'Brien a imaginé et conçu un jet pack unique, appelée CUDA. Ce produit, porté comme un sac à dos et permettant à l’utilisateur d’avoir les mains libres, est une alternative abordable au SeaBob. Ce projet étudiant est devenu en un an un programme industriel a visé des sports aquatiques, mais également pour une application potentielle pour le sauvetage aquatique. Après une phase de test grâce aux procédés FDM et SLS, sa production devrait être lancée l'année prochaine.

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Un prototype fonctionnel et robuste grâce à la fabrication additive

Archie O'Brien, jeune étudiant à l'Université de Loughborough au Leicestershire, dans l'est des Midlands en Angleterre, rêvait de glisser, comme un dauphin, dans les eaux cristallines de l'Islande. Confronté aux prix très élevés des jet packs et autres SeaBob, il a décidé de créer un système de propulsion à réaction sous-marine abordable. De nombreuses idées lui ont traversé l’esprit, comme de transformer un moteur de jet ski en un jet pack. Mais après de nombreuses recherches, comme la lecture de « Numerical Analysis of a Waterjet Propulsion System », il s’est rendu compte de l’ampleur du projet et des complexités industrielles que nécessitaient ce projet. Il devenait également évident qu’il devait trouver un nouveau système de propulsion mieux adapté à la configuration du sac à dos. Son produit et ses pièces devaient être uniques !

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Archie O'Brien a donc réalisé la conception de son jet pack lui-même. Puis, il a fabriqué le premier prototype en utilisant les technologies d'usinage CNC, de tournage et la fabrication additive. La technologie additive et l’impression 3D ont été prédominantes pour la réussite de son projet. Une grande partie de l’objet a été réalisée grâce aux procédés FDM (Fused Deposition Modeling– dépôt de matière fondue) et SLS (Selective Laser Sintering– Frittage sélectif par laser). La coque a été imprimée en matériau plastique PLA (acide polylactique), couramment utilisé en impression 3D. La procédé SLS a servi à créer la roue du moteur qui aurait normalement dû être usinée. Cette pièce a été conçue grâce à une poudre polymère renforcée de fibres de carbone. Ce matériau spécifique a rendu possible la fabrication d’une pièce rigide et fonctionnelle. Comme dans de nombreux projets, la fabrication additive a permis au jeune étudiant anglais de créer un prototype fonctionnel et robuste, qui aurait coûté très cher avec d’autres technologies plus traditionnelles. Le prototype CUDA est composé de quarante-cinq pièces imprimées en 3D.

Des pièces imprimées prêtes à affronter l’eau

Dans ce projet, la conception du jet pack n’était pas le seul défi. Ce produit devait être capable de fonctionner dans l'eau et résister aux contraintes aquatiques. Après l’étape de production, il a donc fallu s’attaquer au post-traitement. Pour cela, Archie O’Brien a traité toutes les pièces imprimées avec une fine couche de résine époxy qu’il a ensuite laissé sécher lentement. Enfin, il a recouvert toutes les ouvertures de son produit (d'accès aux batteries et aux pièces électroniques) de joints en silicone pour empêcher l'eau d'entrer. Après de nombreux tests en piscine et en eau libre, les pièces imprimées en 3D n'ont eu aucun problème de fuite ou de détérioration.

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Selon le site de 3D Hubs, une plate-forme permettant d’imprimer en 3D près de chez soi, un brevet a été déposé pour le système de propulsion du jet pack CUDA. Celui-ci devrait être produit au cours du deuxième trimestre 2019. Au-delà des sports nautiques, il pourrait être utilisé pour le sauvetage en mer et l'intervention d'urgence des secouristes sur les plages. 

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