Green Wheels
Karbon Kinetics Ltd.
Le vélo électrique Gocycle, produit par la société britannique Karbon Kinetics Ltd. (KKL) a été développé en partie grâce au moulage par injection rapide proposé par Protolabs.
Tant l’explosion du vélo électrique que les autres véhicules à deux, trois ou quatre roues, le transport électrique est silencieux, rapide et propre et est en train de changer notre façon de voyager et de nous déplacer.
Gocycle est un deux-roues électrique qui a été conçu comme un moyen de transport urbain pour les citadins et leurs familles. Il combine la portabilité, le style et l'énergie électrique pour offrir au cycliste les avantages du vélo pour la santé, mais aussi, en appuyant sur un bouton, un moyen de transport sans effort et sans émission. Le moteur électrique très puissant de Gocycle est discrètement caché dans le moyeu avant du vélo, ce qui permet au cycliste d'atteindre rapidement une vitesse de 25 km/h et de parcourir jusqu'à 60 km avec une seule charge, selon la quantité de pédalage qu'il décide d'utiliser.
Richard Thorpe, concepteur du Gocycle et fondateur de KKL, explique le raisonnement commercial qui sous-tend la création du projet : "Les citadins du monde entier sont de plus en plus frustrés par la médiocrité des infrastructures de transport, explique-t-il, ainsi que par les mesures prises par les autorités municipales pour réduire les embouteillages et les coûts toujours plus élevés associés aux déplacements."
Bien que le vélo traditionnel ait connu une renaissance ces dernières années, des recherches menées auprès de groupes cibles montrent clairement que la force de pédalage seule ne répond pas aux besoins de citadins pour plusieurs raisons, notamment : l'effort nécessaire pour parcourir de longues distances et l'inconfort et l'inconvénient de transpirer sur le chemin du bureau. Gocycle répond à ces problèmes et offre également aux consommateurs un produit élégant et de belle facture.
Avant de fonder KKL, M. Thorpe a travaillé directement et indirectement en tant qu'ingénieur concepteur pour les entreprises de sport automobile les plus prestigieuses au monde, notamment McLaren Cars, Bentley, Audi, Ferrari et Mercedes. Il a fondé KKL en 2002 dans le but de développer et de commercialiser des véhicules électriques légers - des petites voitures de ville aux motos électriques - en commençant par Gocycle, le vélo électrique actuellement disponible et le premier vélo en alliage de magnésium moulé par injection de l'histoire. Compte tenu de son expérience professionnelle, il n'est pas surprenant que M. Thorpe ait commencé le développement de son Gocycle avec des critères de fabrication très clairement définis et de haute spécification, qui englobaient aussi la sélection de fournisseurs référents.
Nous avons choisi les meilleures options de fabrication disponibles dans le monde entier", explique-t-il. "Protolabs a offert un service totalement unique à nos concepteurs de produits qui a rendu notre processus de développement beaucoup plus rapide. Il suffit de soumettre son modèle CAO 3D au système automatisé de devis en ligne ProtoQuote pour recevoir en quelques heures des prix, des options et des conseils pour améliorer la faisabilité »
Le cadre de Gocycle est en magnésium, mais les principales pièces mécaniques, comme la suspension arrière, sont en nylon spécialement formulé et rempli de longues fibres de verre. L'expertise nécessaire au moulage par injection de ce matériau léger et résistant (composé à 60 % de verre) a été fournie par Protolabs.
Selon le directeur général, M. John Tumelty, les ingénieurs principaux de la société n'avaient jamais travaillé auparavant avec un matériau contenant une telle quantité de verre. C'est pourquoi ils n'étaient pas certains de la façon dont le matériau s'écoulerait pendant le processus de moulage par injection.
"Les problèmes de distorsion sont généralement plus fréquents lorsqu'on utilise des résines chargées en verre", explique M. Tumelty, "et les difficultés ont tendance à augmenter proportionnellement à la quantité de verre contenue."
En étroite collaboration avec Karbon Kinetics, Protolabs a examiné de près le CAO de tous les composants à mouler. Les informations recueillies ont été saisies dans le logiciel interne d'analyse des flux de Protoview de Protolabs, afin d'établir un pronostic visuel du processus de moulage par injection.
L'équipe d'ingénieurs de la société a ensuite testé les différents points d'entrée du plastique dans la cavité du moule (connus sous le nom d'entrées) et analysé les diverses conditions de pression et de température requises pour réussir le moulage des composants. À la fin du projet, Protolabs avait développé 47 outils individuels de moulage par injection, qui ont ensuite été utilisés pour fabriquer les pièces requises.
Un élément très important des critères de conception du Gocycle était la durabilité, et Protolabs a donc développé des outils pour éliminer les points faibles potentiels. L'apparence et la qualité de fabrication perçue de Gocycle étaient deux autres éléments importants sur la liste des critères de conception. La plupart des pièces de Gocycle ont une finition noir brillant et uniforme, que les ingénieurs de Protolabs ont obtenue en déterminant la vitesse précise à laquelle injecter le matériau dans la cavité.
"Sur les pièces où l'esthétique est très importante, il est facile de se retrouver avec des déviations de couleur ou de texture en raison de l'accélération brutale du matériau", explique M. Tumelty. "Si vous vous trompez dans le processus de moulage d'un matériau à très forte teneur en verre, les fibres peuvent remonter à la surface du composant et vous vous retrouvez avec du plastique noir à travers la fibre de verre. C'est un étrange effet argenté qui n'est pas du tout attrayant."
Le marché en plein essor des vélos électriques étant très disputé, tout ce qui ne serait pas une finition parfaite compromettrait l'aspect et la sensation du Gocycle.
"Nos recherches montrent que le marché des deux-roues électriques connait une croissance à deux chiffres et les chiffres sont plus que prometteurs pour les années à venir", explique Richard Thorpe. "Protolabs a fourni à nos concepteurs un moyen simple, rapide, réactif et rentable d'obtenir des prototypes et des pièces moulées par injection plastique. Nous pouvions ainsi rivaliser avec les grands fabricants de cycles disposant de budgets nettement plus importants. Chez KKL, nous en avons profité pour saisir l'opportunité du marché et construire une meilleure solution de mobilité spécifique à la ville, élégante, rentable et amusante."