À l'intérieur des cadres de vélo en carbone imprimés en 3D d'Arevo : Interview avec le co-fondateur Wiener Mondesir

Wiener Mondesir, Co-fondateur et PDG d'Arevo

Basée dans la Silicon Valley, Arevo a capté l'attention mondiale en 2018 en dévoilant le premier cadre de vélo en fibre de carbone imprimé en 3D au monde. La démonstration a mis en lumière la plateforme propriétaire d'impression 3D composite d'Arevo – un mélange de robotique, science des matériaux et logiciel avancé qui produit des pièces composites légères, sur mesure.

Depuis ce jalon, Arevo s'est associée à Franco Bicycles pour livrer des cadres unibody en fibre de carbone imprimés en 3D pour une nouvelle marque de vélos électriques. Nous avons parlé avec le Co-fondateur et Directeur Technique d'Arevo, Wiener Mondesir, sur les fondations technologiques, les avantages de l'impression 3D composite, et l'avenir de la fabrication composite évolutive.

Pourriez-vous nous parler un peu d'Arevo ?

Chez Arevo, nous visons à démocratiser la fabrication composite à grande échelle. En intégrant robotique, matériaux avancés et logiciel intelligent, nous adressons une opportunité massive : la fibre de carbone est plus forte que de nombreux métaux tout en étant dramatiquement plus légère, la rendant attractive dans l'aérospatial, l'automobile et les biens de consommation. Cependant, la production composite traditionnelle est intensive en main-d'œuvre, lourde en capital, et souffre de longs cycles de conception dus à des outils de simulation limités et un gap de connaissances chez les non-experts. Notre solution – ce que nous appelons la digitalisation des composites – comble ce gap. Les concepteurs commencent avec un modèle 3D ; notre logiciel analyse automatiquement, optimise l'orientation des fibres, l'utilisation des matériaux, et génère des instructions de construction précises. Pensez à une toile d'araignée, qui utilise juste assez de soie aux bons endroits ; nous émulons cette efficacité dans chaque impression.

Quels sont les avantages de l'impression 3D composite ?

Les composites fibre de carbone affichent un ratio résistance/poids exceptionnel, permettant des pièces robustes mais légères. Bien que les structures en treillis métallique puissent réduire le poids, elles partent encore d'un matériau dense. Commencer avec la fibre de carbone élimine cette inefficacité dès le départ. La nature anisotrope du carbone – fort dans la direction de la fibre – a historiquement limité son utilisation, mais notre ensemble d'outils abstrait cette complexité. Les concepteurs n'ont plus besoin d'un doctorat ; notre logiciel gère les nuances directionnelles, permettant à quiconque de produire des composites structuralement solides.

Votre cadre de vélo en fibre de carbone imprimé en 3D a été largement médiatisé lors de sa révélation. Quel était le processus de création du cadre, de la conception à la production ?

Cadre de vélo en fibre de carbone imprimé en 3D d'Arevo [Source image : Arevo]

Nous avons choisi le cadre de vélo comme preuve de concept car c'est une structure complexe à haute charge qui exige de la précision. Les vélos composites traditionnels subissent un cycle d'un an – conception, prototypage, puis production – nécessitant 20-30 pièces et jusqu'à 40 ouvriers par cadre. En revanche, notre logiciel transforme un modèle CAO en un design génératif isotrope en minutes, optimisant l'orientation des fibres et la distribution des matériaux. Dans notre installation californienne, un robot à six axes dépose les fibres dans les directions X, Y et Z, produisant un cadre unibody entièrement intégré en quelques jours. Le résultat est une structure légère et forte qui peut être ajustée pour la rigidité et la qualité de conduite via logiciel, ouvrant un nouveau modèle d'affaires pour la personnalisation rapide à la demande.

Avec environ un million de cadres composites produits annuellement dans le monde, la technologie d'Arevo permet au marché de passer de cadres produits en masse, presque identiques, à des options véritablement personnalisées, haute performance.

L'approche personnalisée de la production est-elle un modèle d'affaires évolutif ?

The Emery ONE : Arevo a annoncé son partenariat avec Franco Bicycles pour lancer une nouvelle gamme de vélos électriques [Source image : Arevo]

La personnalisation est un différenciateur clé pour les vélos, car les cyclistes bénéficient de cadres adaptés à leur morphologie et style de conduite. La production de masse ne peut pas facilement accommoder une telle personnalisation. Notre plateforme permet aux clients de concevoir un cadre, tandis que notre logiciel vérifie l'intégrité structurelle. Le design est ensuite imprimé à la demande, rationalisant le parcours du concept au produit fini.

Quelles autres applications envisagez-vous avec votre technologie ?

Bien que nous soyons actuellement concentrés sur la mobilité, les avantages de base – ultra-léger, haute résistance, et ajustement sur mesure – s'étendent aux équipements sportifs, composants automobiles, solutions énergétiques et pièces aérospatiales. Nous développons activement des applications où la performance et le design sur mesure sont critiques.

Comment la robotique s'intègre-t-elle dans votre technologie ?

L'impression 3D traditionnelle par couches dépose le matériau seulement dans les plans X et Y, laissant la direction Z plus faible. Le robot à six axes entièrement articulé d'Arevo peut déposer la fibre de carbone dans les trois dimensions, éliminant la faiblesse typique en direction Z. De plus, la portée du robot jusqu'à quatre mètres nous permet d'imprimer de grandes pièces – comme des composants aérospatiaux – sans les diviser en sous-ensembles. Le même système robotique peut imprimer un cadre de vélo, démontrant la polyvalence de notre enveloppe de construction.

Comment décririez-vous l'état actuel du marché de l'impression 3D composite ? À quel point la technologie est-elle avancée ?

[Crédit image : Arevo]

La fabrication additive composite existe depuis des années, mais le progrès était limité par le placement manuel de fibres et des géométries petites et plates. Aujourd'hui, la robotique automatisée et les systèmes de résine avancés débloquent des formes complexes et une résolution plus élevée. Bien que plusieurs entreprises poursuivent des approches différentes – allant de la chimie de résine aux stratégies de placement – Arevo mène avec une plateforme intégrée qui couple robotique, dépôt laser et contrôle qualité piloté par IA.

Quels sont certains des défis auxquels l'industrie fait face, que ce soit l'impression 3D en général ou l'impression 3D composite spécifiquement ?

Une barrière majeure est le manque de logiciels accessibles qui explorent véritablement les capacités de la fabrication additive. Les concepteurs partent souvent de pièces traditionnelles pré-existantes et tentent de les rétrofiter pour l'impression 3D, ce qui peut compromettre la performance. Nous avons besoin d'outils qui guident les utilisateurs dès le départ, les aidant à exploiter les possibilités uniques des processus additifs.

Comment voyez-vous l'industrie évoluer sur les cinq prochaines années ?

Nous changeons déjà le récit de la nouveauté à la production. Dans les années à venir, le focus se déplacera vers la qualité et l'évolutivité. Les industries qui adoptent la production à grand volume, répétable, se différencieront, et nous anticipons que les standards et meilleures pratiques se cristalliseront.

Assurer la qualité des pièces et des processus est un grand sujet de discussion pour la fabrication additive en ce moment. Quelle est l'approche d'Arevo à ce sujet ?

Le système de dépôt laser d'Arevo, couplé à des algorithmes d'apprentissage machine, effectue une inspection in-situ tout au long de la construction. Les capteurs capturent des données en temps réel, et un système de contrôle en boucle fermée ajuste les paramètres à la volée, résultant en des pièces avec moins de 1 % de contenu en vides. Des coupes transversales microscopiques confirment l'homogénéité du matériau, assurant que nos composants répondent aux exigences rigoureuses de l'aérospatial et d'autres secteurs haute performance.

Que réserve les 12 prochains mois pour Arevo ?

Suite au lancement de notre cadre de vélo, la demande a dépassé notre capacité actuelle. Au cours de la prochaine année, nous nous concentrerons sur la mise à l'échelle de la production tout en lançant de nouvelles applications à travers la mobilité et au-delà. Notre objectif est d'apporter les bénéfices de la fabrication composite à la demande, de haute qualité, à un marché plus large.

Pour en savoir plus sur Arevo, visitez : https://arevo.com/