Conception d'un amortisseur entièrement imprimé en 3D avec l'Onyx industriel

Chaque vendredi, nous mettons en avant des projets innovants de notre équipe. Suite au lancement de notre nouveau filament Onyx — un matériau robuste de grade industriel — notre équipe applications a repoussé ses limites. Dans cette édition, nous présentons un amortisseur entièrement imprimé en 3D qui démontre la polyvalence surprenante de ce filament.

Le projet a débuté par un test de porte-à-faux simple conçu pour évaluer la stabilité dimensionnelle. Bien que l'Onyx soit plus rigide que notre gamme Nylon Tough, il conserve une certaine flexibilité lorsqu'il est imprimé sans renfort. La pièce de test a non seulement survécu à des porte-à-faux difficiles, mais s'est également comportée comme un ressort, révélant la capacité de l'Onyx à fonctionner comme ressort de compression et d'extension.

En ajustant des paramètres tels que l'épaisseur de paroi, le diamètre de spire et le pas, la constante de raideur peut être ajustée — un concept que nous avons exploré avec un ressort de compression à spire unique et un ressort d'extension à double spire (deux spires en parallèle). Les deux variantes ont été imprimées sans matériau de support, s'appuyant sur la résistance intrinsèque du filament pour maintenir l'intégrité structurelle.

Fort de cette découverte, nous avons conçu un amortisseur compact enfermant le ressort dans un cylindre rigide, intégrant un arbre et des trous de fixation — le tout imprimé en une seule pièce en Onyx. Pour réduire les frottements — notamment là où le ressort contacte la paroi interne du cylindre et où l'arbre coulisse dans le trou supérieur — deux composants en nylon ont été ajoutés : une douille qui s'insère dans le cylindre et un palier qui s'ajuste dans le trou supérieur. La surface plus lisse du Nylon Tough en fait un matériau idéal pour ces pièces mobiles.

La conception garantit que tous les angles restent inférieurs à 60° pour éviter les supports, et le pas du ressort a été calculé pour respecter la tolérance de porte-à-faux de l'imprimante. L'assemblage final se compose de trois pièces : le corps principal (Onyx), la douille en nylon et le palier en nylon.

La stratégie d'impression était cruciale. Nous avons d'abord imprimé la douille et le palier en nylon sur une imprimante Mark Two. L'amortisseur a ensuite été imprimé sur une Mark Two Enterprise en Onyx, avec deux pauses délibérées : la première immédiatement après la douille, permettant de la mettre en place ; la seconde après la fin du sommet du cylindre, permettant l'insertion du palier. Une fois l'impression terminée, une petite quantité de cyanoacrylate a fixé le palier en position.

Nous disposons désormais d'un amortisseur entièrement clos, imprimé en 3D. S'il fonctionne de manière impressionnante dans les tests statiques, nous prévoyons des tests de cyclage pour déterminer sa durabilité dans le temps. Si vous avez des idées d'applications créatives exploitant les propriétés de ressort de l'Onyx, nous serions ravis de les entendre.

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Fichiers disponibles au téléchargement :

• Corps d'amortisseur : STL, MFP (sans supports ; pauses aux couches 758 et 880)
• Douille en nylon : STL
• Palier en nylon : STL
• Fichiers MFP douille et palier disponibles sur demande.