Un moteur de nettoyeur de piscine prototypé 50% plus vite grâce à l'impression 3D

« Il aurait été impossible de concevoir une machine d’une telle complexité et originalité sans la capacité de construire rapidement des prototypes »
Henk van der Meijden, Henk and I

Situé à San Diego, en Californie, Zodiac Pool Systems est un leader mondial de matériel de piscine. Parmi ses produits phares, on cite les nettoyeurs automatiques aptes à se déplacer dans toute la piscine grâce à une pompe de filtration. La société a récemment conçu un nettoyeur de piscine avec un moteur à couple élevé et à vitesse réduite. Cette spécificité réduit le nombre de pièces mobiles et les défaillances éventuelles en éliminant la nécessité d’avoir un réducteur de vitesse. Ce type de moteur fonctionnerait aussi très bien avec les faibles débits fournis par des pompes de filtration économes en énergie.

Henk van der Meijden, travaillant pour la société de design industriel Henk and I à Johannesburg, en Afrique du Sud, a travaillé avec Zodiac pour la conception du nouveau nettoyeur de piscine. « Notre objectif dans ce projet était d’aller au-delà des limites de la conception des nettoyeurs automatiques de piscine traditionnels », a déclaré van der Meijden. « Ainsi, il était essentiel qu’à chaque étape du processus de conception, nous produisons des prototypes que nous pouvons voir, toucher et tester pour être surs que nous marchons dans la bonne direction. »

La première mission de Henk and I a été la conception et le raffinement d’un moteur à bas régime innovant. Les grandes aubes du rotor pivotent à 90° de sorte que l’ensemble du flux entrant soit supporté par chaque aube un peu comme un piston. Cette conception fournit intrinsèquement un couple élevé et une vitesse réduite.
« Sans la possibilité de créer des prototypes physiques détaillés, il aurait été difficile de développer un moteur aussi différent », a déclaré van der Meijden. Dans le passé, la société a dû compter sur les services d’un fournisseur externe pour les prototypes rapides avec un délai d’attente pouvant aller jusqu’à 10 jours. Au moment où les ingénieurs reçoivent les pièces, elles ne répondaient plus aux besoins réels. Pour travailler efficacement dans ce processus hautement itératif, Henk and I a eu besoin d’une solution in-house qui soit capable de suivre le rythme des idées des ingénieurs.

« Henk and I a essentiellement des bureaux. Ainsi, il a besoin d’une imprimante 3D qui est propre et tranquille pour convenir à son environnement de travail » « Ils ont également besoin de fabriquer des pièces robustes qui peuvent être assemblées et utilisées pour les tests fonctionnels. L’imprimante 3D relève ces défis à un prix très abordable. »

« L’imprimante 3D nous donne la possibilité de produire des pièces tout au long du processus de conception », a déclaré van der Meijden. « Nous avons une machine d'impression 3D qui est tout le temps occupée. Nous pouvons produire la plupart des pièces en un seul jour ou toute la nuit grâce à elle. Comme nous développons le concept pour la machine, nous construisons des pièces FDM (dépôt de fil) pour mieux comprendre la conception et communiquer sur nos idées. Outre les modèles fonctionnels, nous fabriquons également des modèles esthétiques et les partageons avec le département marketing pour les aider à choisir le meilleur look pour la conception. Plus tard au cours du processus de conception, nous construisons les pièces pour le produit tout entier et les assemblons pour voir comment il fonctionnerait. » Enfin, lorsque la conception est fin prête, 30 prototypes fonctionnels sont construits et envoyés à des sites situés à travers le monde pour des tests fonctionnels.

« Il aurait été impossible de concevoir une machine d’une telle complexité et originalité sans la possibilité de construire des prototypes en interne à des étapes clés du processus de conception », a conclu van der Meijden. « Si nous avions dû compter sur les services d’un fournisseur, nous aurions dépensé plus dans le processus de développement en attendant les prototypes. En utilisant notre propre imprimante 3D professionnelle, nous sommes capables d’achever le processus de conception dans environ la moitié du temps requis. »