Des chercheurs de l’Institut Fraunhofer pour l’ingénierie et l’automatisation de la fabrication (Fraunhofer IPA) ont maintenant présenté les résultats d’une étude qui montre comment les moteurs de vélos électriques défectueux peuvent être remis à neuf industriellement et donner une nouvelle vie. Dans l’étude, les chercheurs ont décidé d’étudier comment les processus de fabrication additive pourraient être utilisés dans la remise à neuf des moteurs de vélos électriques.
En règle générale, un composant défectueux d’un vélo électrique est remplacé par un nouveau et l’ancien composant est envoyé à la décharge, car sa réparation n’est souvent ni techniquement réalisable ni économiquement viable. Cependant, Fraunhofer IPA pense qu’en utilisant des procédés de fabrication additive, les pièces défectueuses ou usées peuvent être remplacées et le moteur restauré dans son état d’origine.
Les chercheurs ont d’abord examiné les moteurs des vélos électriques pour identifier les pièces présentant la probabilité de défaillance la plus élevée et comment ces pièces pourraient être fabriquées de manière additive pour aider à résoudre le problème. Ils ont ensuite utilisé la modélisation et la numérisation 3D pour créer des données pour l’impression 3D, et Electric Bike Solutions et cirp ont aidé à imprimer en 3D 120 composants différents à partir de 20 matériaux différents.
Les scientifiques ont ensuite testé les composants sur des bancs d’essai spécialement développés dans des conditions réelles pour la durabilité, la génération de bruit et la résistance à la température. Ils ont découvert que les engrenages de transmission fabriqués par frittage à grande vitesse étaient particulièrement fiables.
Les scientifiques ont également découvert que les moteurs de vélos électriques peuvent être reconstruits par reconditionnement pour s’assurer qu’ils sont comme neufs. Les économies de coûts dépendent de la quantité, mais le potentiel d’économies pour ces composants et d’autres similaires est d’environ 30 à 40 %. Certains fabricants de moteurs de vélos électriques utilisent donc déjà de tels procédés de fabrication additive.
De plus, l’utilisation de la remise à neuf serait bénéfique à long terme pour l’environnement en augmentant la circularité dans l’industrie du vélo électrique et en réduisant le gaspillage des ressources. “La fabrication additive offre le potentiel d’augmenter la circularité dans l’industrie du vélo électrique et de réduire le gaspillage de ressources. 90 % de l’impact sur le climat, calculé en kilogrammes d’équivalent CO2, peut être économisé par rapport à une nouvelle production », déclare Jan Koller, chef de projet et de groupe chez Fraunhofer IPA.
Les résultats du projet sont présentés dans la nouvelle usine de formation pour la remise à neuf, le RemanLab, au Fraunhofer IPA à Bayreuth, où tous les processus de démontage, de nettoyage, de remise à neuf et de test des pièces peuvent être expérimentés.
