Impression 3D Markforged : l'arme secrète derrière l'équipe BattleBots Valkyrie

BattleBots est une compétition télévisée où des équipes d'ingénieurs construisent des robots radiocommandés de 250 lb qui s'affrontent dans une arène à fort impact connue sous le nom de BattleBox. Diffusée pour la première fois sur Comedy Central en 2000, la série est devenue un phénomène mondial, inspirant des milliers de concours amateurs chaque année, allant de 150 g à 250 lb. La dernière saison a été diffusée sur Discovery Channel le vendredi 7 juin à 20 h HAE.

Téléchargez notre guide d'achat gratuit

Concevoir un BattleBot est un exercice constant de compromis. Chaque catégorie impose une limite de poids stricte, forçant les équipes à décider où allouer le budget : armes plus lourdes pour des impacts plus forts, blindage plus épais pour une meilleure défense, ou électronique plus puissante pour la vitesse et l'endurance. J'ai rejoint la communauté des robots de combat en 2016 avec un prototype d'une livre nommé Foiled, une plateforme de test pour les pièces Markforged. Au cours des trois années suivantes, j'ai participé à plus de 15 événements, passant de 1 lb à 30 lb et finissant par obtenir une place dans la saison 2018 de BattleBots avec l'équipe Valkyrie.

Lorsque les robots atteignent 250 lb, les contraintes qu'ils subissent sont extrêmes — être projetés à 12 ft dans les airs, écrasés par 35 000 lb de force, ou frappés par un disque de 60 lb tournant à 2 000 tr/min. L'arme de Valkyrie, par exemple, est forgée en acier AR500 — le même matériau utilisé pour les chasse-neige et les véhicules blindés. Chaque choix de matériau implique coût, poids et temps de fabrication, donc trouver le bon équilibre est crucial.

Les imprimantes 3D Markforged offraient une palette de matériaux polyvalente qui correspondait aux exigences spécifiques de chaque composant. Nous avons imprimé des boîtiers électroniques résistants aux chocs en Kevlar®, des pièces légères rivalisant avec l'aluminium en résistance, et des supports métalliques à géométrie optimisée qui s'insèrent dans des espaces restreints. Ces impressions ont permis d'économiser du poids tout en maintenant ou dépassant les performances des pièces usinées traditionnellement.

Pièce d'échantillon gratuite

Avec seulement quelques semaines pour préparer la saison, une fabrication rapide et automatisée a changé la donne. En sous-traitant les pièces aux imprimantes, nous avons libéré du temps pour le soudage, l'usinage, les tests et l'assemblage — et même gagné quelques heures de sommeil supplémentaires.

En tant qu'équipe relativement nouvelle, l'itération rapide était essentielle pour rivaliser avec les vétérans. En 2019, nous avons imprimé plus de 200 pièces pour Valkyrie, couvrant quatre domaines critiques :

Prototypage

Le design élégant de Valkyrie comporte de nombreuses géométries complexes qui doivent s'emboîter précisément. Nous avons imprimé chaque pièce, l'avons installée sur le robot et vérifié l'ajustement avant de nous engager dans la production en série.

Outillage et fixation

Les contours complexes et les angles composés nécessitaient du bridage personnalisé. Nous avons imprimé en 3D des guides de scie à mâchoires souples, des gabarits de perçage pour un alignement précis des trous et des fixations d'indexation pour rationaliser les opérations d'usinage.

Pièces d'utilisation finale

Valkyrie intègre 55 composants imprimés en 3D, dont 12 sont des supports et équerres métalliques qui s'interfacent avec le blindage ou les moteurs. Neuf pièces en Onyx FR protègent les composants critiques d'éventuels dommages de lance-flammes, tandis que 34 pièces renforcées en fibres continues servent de boîtiers résistants aux chocs, de caches anti-poussière et de supports structurels qui maintiennent le robot fonctionnel pendant les combats intenses.

Grâce à Markforged, nous avons pu externaliser la fabrication lourde, nous concentrer sur les tâches critiques et créer des pièces robustes qui ont résisté aux exigences de la saison 2018 — un seul composant a échoué tout au long des matchs.

Réparations et améliorations sur site

Aucun design de BattleBot n'est parfait ; la seule façon de perfectionner un robot est par l'expérience du combat. Les défaillances inattendues sont courantes, et les meilleures équipes apprennent rapidement de chaque combat. Certaines corrections sont improvisées sur le moment, d'autres sont documentées pour les itérations futures.

Pendant la saison, Markforged a fourni quatre imprimantes pour soutenir 67 équipes en compétition. Avec un délai de 1 à 2 jours entre les matchs, les équipes pouvaient identifier les problèmes, concevoir des remplacements, les imprimer et installer les améliorations avant le prochain combat. Sur 29 équipes, nous avons imprimé plus de 160 pièces, permettant des améliorations durables plutôt que des réparations temporaires et permettant aux performances des robots d'évoluer au fil de la saison.

Les capacités d'impression 3D de Markforged ont été essentielles pour pousser le design de Valkyrie à ses limites. Itération rapide, tests rigoureux et pièces de haute qualité nous ont permis de créer un robot puissant et élégant capable de s'adapter et de s'améliorer à chaque bataille. Regardez BattleBots les vendredis à 20 h sur Discovery Channel à partir du 7 juin, ou les mercredis à 20 h sur Science Channel à partir du 12 juin.