La dynamique de développement

Bonjour à toutes et à tous !

Bienvenue à tous et à tous nos nouveaux membres MetMo de la semaine dernière !

Cette semaine, j'ai voulu prendre le temps de vous expliquer le processus que nous avons suivi pour transformer le tournevis Baumann-Weltrecord original en ce que nous avons aujourd'hui. C'est la partie du processus qui a mené à la vidéo tant appréciée où nous fabriquons le tournevis prototype à partir de zéro.

Commençons par une comparaison rapide entre ce avec quoi nous avons commencé et ce à quoi nous sommes arrivés.

Nous avions 2 versions du design pour nous inspirer : un modèle très ancien des années 1900 et une version plus récente des années 1970.

En regardant l'original, on peut voir que le design des années 70 est légèrement plus fin que notre version, ce qui était très probablement un problème de coût à l'époque où l'outil était produit. Nous avons préféré l'aspect et la sensation du modèle antérieur, nous nous en sommes donc tenus davantage à ces dimensions.

La goupille de réglage pour passer de l'avant à l'arrière ou au verrouillage est maintenant un composant en laiton moleté qui est beaucoup plus facile à manipuler que la goupille d'origine, surtout les jours froids à l'atelier lorsque vous portez deux paires de gants et un équipement de survie arctique complet !

Le mandrin et la goupille de va-et-vient ont été trempés pour augmenter la résistance à l'usure, et le mandrin beaucoup plus grand possède un entraînement hexagonal broché avec un aimant en néodyme monté à l'intérieur pour maintenir tous les embouts standard. C'était un grand pas en avant par rapport à l'ancien design qui utilisait des embouts spécialisés et un système de pince qui est depuis longtemps grippé sur notre unité.

Les embouts d'origine qui auraient été livrés avec le Baumann original

La poignée à rotation libre a été améliorée par l'introduction d'une douille en laiton et la taille du modèle précédent permet d'exercer beaucoup plus de poids pour éviter de glisser et d'endommager une vis tenace.

Voilà ce que nous avons changé, mais je suis sûr que vous vous dites : « n'avez-vous pas dit comment vous l'aviez conçu ?! » et vous auriez raison ! Alors, après avoir examiné les conceptions précédentes et les brevets originaux qui sont légèrement différents de ceux-ci, nous nous sommes mis à esquisser un nouveau look pour notre version.

De simples croquis nous ont permis d'avoir une bonne idée de la taille, des proportions, du nombre de pièces, etc.

Ensuite, la vraie magie commence avec la conversion de tout en 3D. Nous utilisons un programme appelé Solidworks, qui est spécifique à l'ingénierie et est assez bon pour tout traduire en CNC.

La modélisation en 3D est excellente car elle permet de tester de nombreuses choses avant même de couper quoi que ce soit. À ce stade, nous avons développé comment la poignée s'emboînerait, la taille que le cliquet devrait avoir, la taille du ressort pour la goupille... en gros, tout !

C'est à ce stade que nous avons réalisé de nombreuses itérations, en créant des prototypes sur notre imprimante 3D et en testant leur fonctionnement et leur sensation, puis en modifiant les données informatiques jusqu'à obtenir quelque chose de presque parfait.

Ces dernières impressions 3D fonctionnaient réellement aussi ! Elles commençaient à montrer des marques de contrainte après une utilisation intensive et ne supportaient pas les tâches lourdes, mais elles pouvaient très bien démonter les prises et les interrupteurs muraux ! Et nous ont donné une indication que nous pouvions passer à un prototypage plus robuste.

En utilisant le modèle affiné, nous avons également pu simuler diverses options de métaux et l'amener à un point où il pouvait supporter plusieurs fois la charge de l'original. Les changements ici étaient des choses comme l'utilisation d'aciers inoxydables spécifiques qui pouvaient être durcis à la chaleur, et l'utilisation d'aciers à outils à base de tungstène pour la petite goupille.

Le résultat a été la capacité d'augmenter le couple de 20 Nm à un impressionnant 73 Nm, de sorte que même les bras les plus forts ne devraient pas pouvoir le déformer (non pas que de nombreuses vis puissent supporter une telle force !)

Une fois que nous avons eu terminé tout cela, nous nous sommes mis au travail et en avons construit un à partir de zéro dans l'atelier. Si vous êtes nouveau dans la campagne et que vous ne l'avez pas vue, notre deuxième mise à jour contient de superbes séquences vidéo de chaque étape. Vous pouvez la regarder<< ICI >>

Après avoir découvert quelques erreurs lors de sa fabrication, nous avons apporté les modifications nécessaires et avons fait appel à notre fabricant. À ce stade, nous explorions une deuxième option pour cette conception, une qui permettrait de retirer la poignée et de ranger des embouts à l'intérieur de celle-ci. Nous avons donc produit une de ces variantes en même temps pour tester l'idée.

Malheureusement, comme la plupart des idées, celle-ci fut une expérience amusante mais ne fonctionna pas très bien en pratique, car il faudrait un aimant si puissant pour la maintenir ensemble, et l'ajout de vis et de boutons pour la libérer nous obligerait à sacrifier l'aspect élégant et à augmenter les coûts, ce qui, selon nous, ne vaudrait pas la peine pour quelque chose qui n'ajoutait pas beaucoup de fonctionnalité.

Nous nous sommes donc tenus à la poignée que l'on peut voir ici.

Ces modèles étaient à environ 95 % là, après les avoir utilisés intensivement et avoir construit des bancs d'essai pour vérifier que nos simulations étaient correctes, nous avons apporté quelques ajustements finaux à l'épaisseur du bras, aux vis qui maintiennent ce bras et à la goupille en laiton. Nous avons également modifié certains des traitements thermiques afin que les pièces fonctionnent mieux sur une plus longue période.

Le banc d'essai a été un défi de conception intéressant en soi, car n'ayant pas accès à des machines d'essai motorisées, nous avons dû concevoir un moyen de placer 100 kg sur le bras tout en maintenant le tout en place et en le mesurant avec précision.

Comme on peut le voir, nous avons opté pour une approche à levier et une traverse de chemin de fer comme support afin qu'elle ne bouge pas trop. L'une des choses les plus difficiles contre lesquelles nous avons dû lutter était en fait d'empêcher le tournevis de dénuder le filetage du boulon qu'il maintenait, ou de tordre physiquement le métal du boulon lui-même !

Nous avons finalement réussi à tout rendre suffisamment solide et après quelques tests, nous avons apporté de légers ajustements au matériau et à l'épaisseur du bras, au point où nous étions satisfaits de ses performances.

L'ensemble du processus a duré environ 6 mois pour obtenir quelque chose dont nous sommes satisfaits et qui fonctionne de manière fiable.

J'espère que vous avez apprécié cette mise à jour/cette plongée en profondeur dans la façon dont nous sommes passés de l'original à la conception finale. Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas à les ajouter dans les commentaires ci-dessous, je serais ravi de vous aider à y répondre.

Jusqu'à la semaine prochaine, prenez soin de vous et restez en sécurité !

Merci,

Peg et l'équipe MetMo.