Élaboration du projet :camion de skateboard imprimé en 3D

Cet article de blog couvrira la création d'une pièce finie et fonctionnelle :un camion de skateboard imprimé en 3D, imprimé en Onyx renforcé de fibre de carbone. Allons-y.

Qu'est-ce qu'un camion de skateboard ?

Les trucks d'un skateboard sont l'interface entre le deck et les roues. Dans sa forme la plus simple, chaque camion se compose d'une plaque de base (qui est boulonnée à la planche) et du support (sur lequel reposent les roues). Il sert également de mécanisme de direction pour la planche à roulettes, traduisant se pencher d'un côté en tournant. La magie du mécanisme de direction repose sur l'interface entre la plaque de base et le cintre, qui forme un triangle. Le cintre est libre de tourner autour d'un bord de ce triangle, avec des bagues agissant comme des ressorts pour le recentrer lorsque le cycliste ne se penche pas.

Pourquoi imprimer un camion en 3D ?

Tout d'abord, précisons quelque chose :je n'imprime pas l'entier camion, uniquement les pièces qui seraient normalement en aluminium (les pièces principales de la plaque de base et le cintre). L'essieu que je fabrique moi-même en acier 1144 « infatiguable » (nous en parlerons plus tard), et la quincaillerie et les bagues en polyuréthane sont disponibles dans le commerce.

Les pièces en aluminium du camion sont généralement coulées dans des moules en acier ou en sable. Cela signifie que pour prototyper de nouvelles formes, un nouveau positif doit être réalisé, puis un négatif coulé (vraisemblablement dans du sable pour un prototype), puis le nouveau positif coulé en aluminium. Ce délai d'exécution pourrait potentiellement être raccourci en imprimant simplement le prototype pendant la nuit puis en l'assemblant le matin. Cette version du projet explore cette possibilité tout en montrant comment le Mark Two facilite considérablement le processus de fabrication à la main.

Faire le cintre

La première étape de ce projet était, bien sûr, de modéliser le camion. Dans mon cas, j'ai utilisé Fusion 360 car cela me permettait de combiner des formes sculptées et des fonctionnalités paramétriques. J'ai presque tout dimensionné à partir d'un camion Indy 139 Silver (les camions indépendants sont une norme bien respectée dans le skateboard). La seule exception était la partie volumineuse du cintre, que j'ai sculptée manuellement pour être un peu plus trapue et offrir plus de soutien en flexion.

Au début, j'ai imprimé juste le cintre et je l'ai imprimé en deux parties avec deux petits joints tenon-mortaise pour les maintenir ensemble. J'espérais qu'une conception en deux parties me permettrait d'acheminer les fibres dans deux plans différents, donnant au camion une résistance supplémentaire. Malheureusement, ma menuiserie nonchalante a fait un joint qui pourrait se fissurer sous les formidables forces du skateboard. Bien qu'elle ne se soit jamais cassée, l'articulation s'est trop fléchie pour mes besoins. Donc, je suis allé avec un seul corps pour le cintre. Et, comme je l'ai déjà mentionné, ce cintre avait besoin d'un insert d'axe en acier.

Pour maintenir les coûts bas, j'ai acheté des longueurs de tiges d'acier à teneur moyenne en carbone 1144 « Extra-Strength » ou « Fatigueproof ». J'ai choisi cet acier pour plusieurs raisons :limite d'élasticité de 125 000 psi, très usinable, pas besoin de traitement thermique, haute résistance aux chocs et très faible coût sur McMaster. Semble parfait pour un axe fait à la main.

Parce que je n'ai pas moulé mon essieu dans le cintre ou utilisé un essieu nervuré spécial (comme de nombreux fabricants de camions), j'ai entaillé l'arbre dans le reste du cintre pour le contraindre axialement et en rotation, créant une sorte de rainure de clavette latérale. La découpe de la rainure de clavette s'est avérée très facile à l'aide de cet outil imprimé personnalisé :

En utilisant ce gabarit de rainure de clavette, je pouvais tenir la tige contre la table de la scie à ruban et dans l'étau sans craindre de glisser, ainsi que d'utiliser la découpe dans le support comme guide pour obtenir les bonnes dimensions de rainure de clavette sans avoir à ramper lentement sur mes mesures. J'ai simplement coupé grossièrement avec la scie à ruban puis limé jusqu'à ce que je frappe le nylon du gabarit.

Ensuite, toujours à l'aide du support, j'ai coupé les filetages à chaque extrémité de l'axe, puis j'ai mis la tige dans une perceuse et poncé légèrement le bord tranchant du filetage. Voila, essieu complet.

J'ai préparé la partie imprimée en 3D du cintre en déchirant simplement les supports auxquels je pouvais accéder et en perçant les supports à l'intérieur du trou pour l'essieu. J'ai ensuite dû marteler l'axe dans le trou, et pour cela j'ai voulu serrer fermement la pièce imprimée dans un étau. Pour ce faire, j'avais besoin d'une mâchoire souple pour tenir l'avant du cintre, ce qui était assez facile à modéliser en CAO et ensuite parfaitement facile à imprimer pendant la nuit. Une fois l'axe inséré, j'ai simplement enfoncé la clé (également imprimée en Onyx renforcé de fibre de carbone) et le cintre était prêt à rouler !

Assemblage

La plaque de base était beaucoup moins compliquée à fabriquer car elle n'implique aucun renfort en acier. Tout ce que j'avais à faire était de l'imprimer et d'insérer la coupelle pivotante du commerce. J'ai ensuite assemblé le reste du camion comme vous le feriez avec n'importe quel camion de skateboard :insérez le pivot d'attelage, glissez sur les bagues et le cintre, puis tournez le tout vers le bas avec un contre-écrou en nylon. Et c'est toute la construction ! Un petit usinage à la main simplifié à l'aide de gabarits et de montages imprimés en 3D, ainsi que d'un camion imprimé en 3D fonctionnel. Si vous avez d'autres projets que vous souhaitez voir réalisés avec le Mark Two, faites-le nous savoir via Twitter, Facebook ou LinkedIn !