Comment Vertiball fabrique des prototypes fiables qui imitent les pièces moulées par injection

Le fondateur et PDG de Vétiball, Curtis Kennedy, a décidé de changer la façon dont les douleurs musculaires et dorsales sont traitées. En tant que personne qui a lui-même souffert de maux de dos, Curtis a essayé de nombreuses thérapies à domicile recommandées par les médecins, notamment en ciblant ses zones douloureuses avec une balle de tennis. Pour Curtis - et pour beaucoup d'autres qui cherchent à soulager la douleur et à prévenir les blessures - masser une zone spécifique de votre dos en étant allongé sur une balle de tennis n'est pas une méthode facile à maîtriser.

Curtis a donc conçu un moyen de monter une balle sur une surface verticale, permettant aux utilisateurs de se concentrer sur la zone exacte qui nécessite une massothérapie. L'innovation clé derrière Vertiball est son système de montage mobile breveté,™ une ventouse de qualité industrielle qui peut se fixer sur des surfaces lisses non poreuses comme les cloisons sèches peintes, le métal ou le bois. L'avant de l'appareil, contenant une boule de massage en rotation libre, coulisse et se verrouille sur le mécanisme de base. L'ensemble de l'appareil est également petit et portable, de sorte que les utilisateurs peuvent l'emmener du vestiaire du gymnase à leur propre salon.

"Je sais que Vertiball a la capacité de changer la façon dont nous traitons les douleurs dorsales et musculaires [et de donner] à ses utilisateurs la possibilité de contrôler leur douleur et de trouver un soulagement sur leurs propres termes. »

Curtis Kennedy, PDG de Vertiball

Actuellement, les ingénieurs de Vertiball réalisent tout le développement de concepts de produits et la conception CAO dans Autodesk Fusion 360, et ils utilisent leur imprimante 3D de stéréolithographie Form 3 (SLA) pour prototyper et valider ces conceptions. Cependant, il y a eu un long chemin d'essais et d'erreurs pour atterrir sur ce workflow de prototypage.

Découvrir un workflow SLA fiable

Curtis a commencé à concevoir Vertiball alors qu'il étudiait à l'Université du Nouveau-Brunswick, en utilisant des outils mis à la disposition des étudiants sur le campus. Il a commencé le prototypage avec des imprimantes 3D à modélisation par dépôt de fusion (FDM). Cependant, après que Curtis a pensé qu'il était arrivé à une conception finale, les échantillons moulés par injection qu'il a commandés ne se sont pas assemblés correctement. Il s'est rendu compte que les composants critiques de son prototype étaient inexacts en raison du rétrécissement pendant le processus d'impression FDM.

En tant que produit d'utilisation finale, la conception de Vertiball est en fait assez exigeante. Parce que l'appareil est conçu pour une utilisation quotidienne, les clients fléchissent le mécanisme de verrouillage des centaines, voire des milliers de fois. De plus, le produit incorpore du plastique moulé par injection qui s'accouple avec du matériel métallique, les composants avant et arrière doivent glisser ensemble sans se fissurer et la balle doit tourner librement avec un faible frottement. Pour ces raisons, l'équipe a sélectionné le polyamide 6, un matériau durable à faible friction, pour ses pièces moulées d'utilisation finale.

Il était clair pour Curtis qu'il avait besoin de prototypes imprimés très précis qui imitent la précision et la finition de surface des pièces moulées par injection. Dans un premier temps, Curtis a demandé un échantillon de pièce personnalisé à Formlabs en Durable Resin pour vérifier une conception modifiée. Avec sa pièce imprimée en 3D SLA en main, il a pu atterrir sur un design final qui pourrait être envoyé à un fabricant de moulage par injection. Plus tard, son équipe a investi dans sa propre imprimante Form 3.

"La Form 3 est essentielle dans notre flux de travail car c'est la seule imprimante 3D que nous possédons qui peut imprimer avec la précision dimensionnelle nécessaire pour tester correctement de nouveaux prototypes qui peuvent être comparé à la fonctionnalité qui serait obtenue par moulage par injection plastique. »

Curtis Kennedy

En ce qui concerne leur outil de CAO de choix, Curtis et son équipe ont suivi un processus similaire. En fin de compte, ils ont atterri sur un package de CAO que tous leurs concepteurs pouvaient soutenir. Selon Curtis, « Après avoir utilisé une variété d'autres programmes de CAO, nous avons trouvé que Fusion 360 correspondait le mieux à nos besoins. L'interface utilisateur est optimisée pour avoir du sens de manière intuitive, et en la comparant à d'autres programmes de modélisation 3D, nous avons trouvé qu'elle était beaucoup plus simple à utiliser. »

Conception Vertiball dans Fusion 360 et tel qu'imprimé sur la Form 3.

Fusion 360 permet également aux concepteurs de Vertiball de visualiser les performances de leur produit dans des conditions réalistes. Ils utilisent l'environnement de simulation Fusion 360 pour effectuer une analyse des contraintes sur des pièces soumises à un chargement spécifique afin de pouvoir modifier et optimiser toutes les zones du modèle qui ne répondent pas encore à leurs besoins. Bien qu'une grande partie de leur conception itérative se déroule en simulation, l'équipe pense toujours que les prototypes physiques sont essentiels. « Un nouveau design peut avoir fière allure sur l'ordinateur, mais le seul moyen d'en être certain est de le tester. Une fois que nous avons validé la fonctionnalité théorique d'une conception par la simulation, nous passons directement au prototypage à l'aide de la Form 3. »

Le produit phare de Vertiball a été financé avec succès sur Kickstarter en 2019, dépassant leur objectif de financement de près d'un facteur huit. Ils recueillent toujours des critiques élogieuses sur leur produit de vente au détail de la part de physiothérapeutes et d'athlètes professionnels, notamment les joueurs de la NFL CeeDee Lamb et Minkah Fitzpatrick. Curtis et son équipe continuent également d'innover sur les produits de soulagement musculaire qui répondent à la devise de leur entreprise :« Si nous pouvons nous sentir mieux, nous pouvons être de notre mieux. »

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Intégration de Formlabs avec Fusion 360

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