Nous avons récemment exploré comment la Formule 1 a adopté l’impression 3D pour fabriquer des pièces automobiles, tester des prototypes et même orienter les décisions réglementaires. Autant dire que F1 et AM sont désormais étroitement liés. Youtuber Indeterminate Design (ID) porte cette relation à un autre niveau avec sa boîte de vitesses F1 imprimée en 3D entièrement fonctionnelle.
Sur une série de vidéos, ID détaille le long processus de conception, d’impression (plus de 300 heures) et d’assemblage du modèle à l’échelle 1:1. Dans la première vidéo, il décrit les difficultés techniques qu’une boîte de vitesses F1 doit surmonter, comme gérer le couple de 1 000 chevaux et 15 000 tr/min, le tout dans un espace de 180 mm. Il montre également l’assemblage des principaux groupes d’engrenages et des barillets des sélecteurs de vitesses. Par la deuxième vidéo, il plonge dans les moteurs et l’électronique ; un moteur RC est utilisé pour l’arbre d’entraînement principal et les moteurs pas à pas Nema 17 (généralement trouvés sur les imprimantes 3D) actionnent les changements de vitesse. La troisième vidéo se concentre sur ses efforts pour faire fonctionner le changement de vitesse électroniquement et tester les RPM maximum. La quatrième partie est consacrée au logiciel et aux systèmes de contrôle qu’il a créés pour faire fonctionner la boîte de vitesses ainsi que le boîtier qui s’adapte à toute l’électronique. Et le volant de style F1 imprimé avec palettes de changement de vitesse lie vraiment le projet. Dans la cinquième vidéo, il rassemble le tout et montre les palettes de changement de vitesse sans fil avec le moteur en marche. C’est assez incroyable.
Les boîtes de vitesses séquentielles sont des merveilles d’ingénierie, en particulier celles utilisées en F1 où tout doit être emballé dans un si petit espace. Les tolérances sont incroyablement serrées et il y a peu de marge d’erreur. ID a imprimé toutes les pièces sur une simple imprimante 3D DIY et la plupart des pièces ont été imprimées en PLA, le succès du projet témoigne donc des compétences d’ingénierie d’ID.
Dans la série, il partage quelques astuces pour aider avec les tolérances des pièces imprimées, telles que l’application de super colle sur les zones rugueuses, puis leur ponçage lisse, ou l’enroulement d’une couche de ruban d’emballage autour des arbres pour réduire la friction sur les engrenages.
ID a fait un travail fantastique en démontrant que des imprimantes 3D et des matériaux bon marché peuvent être utilisés pour créer des assemblages incroyablement complexes.
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