Comment l'impression 3D aide à fabriquer des équipements pour les athlètes olympiques

Les sœurs Céline et Sandrine Goberville sont des athlètes françaises de haut niveau qui s'affrontent au tir au pistolet à air comprimé de 10 mètres. Céline est médaillée d'argent olympique et trois fois championne d'Europe dans cette discipline, tandis que sa sœur est membre de l'équipe nationale française qui s'entraîne actuellement pour les Jeux olympiques de Tokyo en 2020. Elles testent toutes deux des poignées de pistolet fabriquées en Z-ULTRAT sur des imprimantes Zortrax M Series Plus FDM 3D par Athletics 3D, une société dirigée par Clément Jacquelin, un ancien biathlète et fabricant d'équipements sportifs.


Tir au 10 mètres olympique

Le pistolet à air comprimé de 10 mètres est une épreuve olympique de tir au pistolet à air comprimé de calibre 4,5 mm à une distance de 10 mètres. Pour les femmes, chaque compétiteur doit tirer 40 coups en 50 minutes. Céline et Sandrine utilisent des pistolets à air comprimé CM 162el fabriqués par la célèbre société suisse Morini. Les pistolets CM 162el sont basés sur le design que Morini a introduit en 1992 et produits sous une forme pratiquement inchangée jusqu'à aujourd'hui. L'équipement s'est avéré très efficace et a été utilisé par plusieurs champions olympiques pour le tir au 10 mètres.

Morini les livre avec des poignées standard en noyer qui conviennent à la plupart des tireurs, mais presque tous les athlètes de haut niveau ont leurs poignées faites sur mesure et façonnées à leur propre main. "C'est également le cas de Céline et Sandrine", explique Jacquelin. "Elles utilisent la même poignée en bois depuis près de 10 ans, mais elles ont décidé d'essayer quelque chose de nouveau".

Soustraction du poids

Comme une tireuse au pistolet de 10 mètres doit tirer 40 fois en 50 minutes, le poids du pistolet, son équilibre et la façon dont il s'adapte à la main peuvent affecter considérablement la précision et donc les résultats. "Les détails peuvent faire la différence entre gagner et perdre", déclare Clement. Si le pistolet est trop lourd ou trop peu maniable, les derniers coups peuvent être plus faux que les premiers à cause de la fatigue. "Une position de tir doit être prise et maintenue pendant près d'une heure. C'est épuisant et l'astuce est de rendre cela moins pénible pour le tireur", ajoute le PDG d'Athletics 3D. Le problème est que la poignée du pistolet à air comprimé CM 162el Morini n'est réglable que de façon limitée. La poignée elle-même est fixe car elle contient l'électronique et les piles qui les alimentent.

La seule chose qui soit réglable est une tablette de paume réglée par deux vis situées au bas de la poignée. Si des changements sont nécessaires, il faut commander une nouvelle poignée, en bois, ce qui est long et coûteux en soi. Ensuite, il y a un problème de poids car le bois de noyer est relativement lourd. "Notre objectif était donc de reproduire le modèle de poignée utilisé par les sœurs Goberville, mais en le rendant plus léger", explique Jacquelin. "Et pour ce faire, nous avons utilisé des imprimantes Zortrax 3D et le filament Z-ULTRAT", ajoute-t-il.


Un record olympique à battre

Le travail a commencé par la numérisation du modèle original de la poignée en bois. "Nous avons utilisé un scanner 3D fabriqué par Zeiss, un outil très précis pour obtenir la forme et toutes les proportions correctes", explique Jacquelin. Ensuite, son équipe 3D a imprimé les premiers prototypes de la nouvelle poignée. Elle était plus légère que l'originale en bois, mais sa forme était identique. "Nous avons fait une série de rencontres avec les sœurs et leur entraîneur et père Daniel Goberville", explique Jacquelin. Après la rencontre à Paris début octobre 2018, les sœurs Goberville et l'équipe de designers d'Athletics 3D ont emmené les prototypes au stand de tir de Creil, à 40 km de la capitale française. Des poignées imprimées en 3D ont été fixées sur les pistolets et les tests de tir ont commencé.

Les résultats ont été très bons. Céline a marqué 391 points sur les 400 possibles selon les règles du tour de qualification. C'était impressionnant. Elle a égalé le record olympique actuel", déclare Jacquelin. "Et puis nous avons commencé à travailler pour améliorer encore notre prise en main".


Perfectionner la conception

En faisant fabriquer la réplique exacte de la poignée en bois, les concepteurs d'Athletics 3D ont imaginé des améliorations possibles. "Nous sommes en plein milieu de ce processus. Ce que nous voulons faire, c'est changer de petites choses dans le design original. Nous avons épaissi certaines parties des poignées pour améliorer l'équilibre, modifié certains angles pour améliorer la maniabilité, etc. Mais à ce niveau, ce sont les petites choses qui font la différence", explique Jacquelin.

Les nouvelles poignées passeront également par diverses étapes de post-traitement. "Nous avons entendu parler de l'appareil de lissage à la vapeur Apoller que Zortrax a lancé à Formnext 2018 et nous sommes impatients de travailler avec cet équipement", affirme le PDG d'Athletics 3D. Selon lui, Céline préfère les poignées de pistolet avec des surfaces lisses. Le lissage à la vapeur est donc l'une des techniques de post-traitement que Jacqueline envisage pour que le produit final soit à la hauteur de ses exigences. "D'autre part, Sandrine aime les poignées avec des surfaces un peu moins polies, donc tout est une question de préférences personnelles", explique Jacquelin. "Et la technologie Zortrax est faite pour adapter les produits aux préférences personnelles.

Travaillant pour les sœurs Goberville, nous avons simplement mis les imprimantes dans une camionnette et les avons emmenées à Paris. Nous avons pu obtenir un nouveau prototype avec tous les ajustements nécessaires inclus, réalisés du jour au lendemain, plutôt que d'attendre des semaines pour le tailler dans du noyer", ajoute-t-il.


Sources : https://zortrax.com/blog/3d-printing-helps-olympic-athletes/

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Le filament pour imprimante 3D Z-ULTRAT est un mélange de plastique ABS unique à l'écosystème de Zortrax. Il est conçu pour être durable et présenter une excellente qualité de surface. Utilisez-le pour des prototypes fonctionnels, des pièces d'utilisation finale ou pour imprimer en 3D des produits de consommation. Quel que soit l'usage, les modèles 3D imprimés avec Z-ULTRAT dureront plus longtemps que ceux fabriqués en ABS standard. Ce matériau d'impression 3D est résistant aux températures élevées et aux chocs. Sa dureté exceptionnelle vous permet de tester les modèles dans des conditions réelles.

Z-ULTRAT est disponible en plusieurs couleurs réparties en quatre palettes : basiques, neutres, néons et pastels. Basé sur l'ABS, le matériau peut être facilement post-traité avec de l'acétone et un traitement mécanique. Ce thermoplastique vous permet d'obtenir de manière fiable les propriétés que l'on retrouve dans les articles fabriqués avec la technologie du moulage par injection. Le matériau d'impression 3D Z-ULTRAT est parfait pour la production économique de petites séries.

 

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