Impression 3D à granulés pour casques de football : -30 % de poids par rapport au moulage par injection
Pollen AM et RHEON Labs ont qualifié un matériau amortissant sur l'imprimante 3D à granulés Pam Pro. Les premiers composants de protection imprimés pour un casque de football NFL pèsent 30 % de moins que leurs équivalents moulés par injection, tout en conservant des performances d'amortissement équivalentes.
La collaboration entre le fabricant français d'imprimantes 3D à granulés et le spécialiste des polymères amortissants vise à dépasser les limites du moulage traditionnel. Les composants ont été intégrés dans le Xenith Shadow XR, un casque déjà équipé de matériaux RHEON.
- Réduction du poids de 30 % par rapport au moulage par injection
- Matériau RHEON P3D 001 qualifié sur imprimante Pam Pro
- Premiers essais sur le casque NFL Xenith Shadow XR
- Élimination des coûts d'outillage jusqu'à 150 000 €
Le problème des moules traditionnels
Le moulage par injection exige des investissements élevés et des délais longs avant de produire le premier composant fonctionnel.
Un lot typique comprend de 5 000 à 10 000 casques. Chaque casque contient de 1 à 12 composants protecteurs. Le processus fonctionne pour ces volumes, mais présente des coûts initiaux prohibitifs.
L’outillage peut coûter jusqu’à 150 000 €, avec des délais de livraison pouvant aller jusqu’à trois mois. Avant de voir le premier composant, l’investissement a déjà été entièrement engagé.
Le moule impose des contraintes de conception rigides : angles de dépouille, épaisseur uniforme des parois, contre-dépouilles minimales. Les structures réticulaires internes ou les variations des propriétés mécaniques au sein d’un même composant s’avèrent presque impossibles.
L’avantage de la technologie à pellets
L’impression 3D à pellets élimine le moule et ses contraintes, offrant une liberté géométrique et l’accès à des matériaux spécialisés.
La technologie PAM de Pollen AM se révèle particulièrement adaptée aux matériaux amortissants. Le RHEON P3D 001 est sensible à la vitesse de déformation : sa rigidité dépend de la rapidité avec laquelle il est déformé.
Le composant reste souple et flexible pendant l’utilisation normale, mais se durcit à l’impact. Cette caractéristique est idéale pour les protections sportives.
L’impression 3D à pellets utilise des granulés plastiques comme matière première au lieu de filaments. Cette approche réduit les coûts des matériaux et élargit la gamme de polymères disponibles, y compris les polymères techniques et spécialisés.
Comparaison avec la résine
L'impression 3D à résine a déjà démontré des avantages pour les casques de football américain, mais la technologie à granulés offre des avantages spécifiques sur les matériaux.
La résine offre une plus grande liberté géométrique, une personnalisation économique et une réduction du poids par rapport au moulage. L'impression 3D est déjà utilisée pour les casques de football américain.
La fabrication additive à granulés ajoute l'accès à des polymères amortissants spécialisés. Ces matériaux ne sont pas disponibles sous forme de filament ou de résine photopolymère.
| Caractéristique | Moulage par injection | Impression 3D à granulés |
|---|---|---|
| Coût d'outillage | Jusqu'à 150 000 € | Zéro |
| Temps de configuration | Jusqu'à 3 mois | Immédiat |
| Poids des composants | Référence | -30% |
| Liberté géométrique | Limitée | Élevée |
Perspectives futures
L’intégration complète sera présentée à Formnext 2026, avec des applications prévues dans la défense, la moto et le cyclisme.
Victor Roux, co-fondateur et président de Pollen AM, et Sarah Karmel, CSO de RHEON Labs, présenteront l’intégration complète à Formnext 2026 à Francfort.
Les applications futures incluent le secteur de la défense pour les superalliages, ainsi que des dispositifs de protection pour motos et vélos. Le secteur sportif ne représente que le début.
La qualification du matériau RHEON P3D 001 sur la Pam Pro ouvre des possibilités pour des composants personnalisés à petite échelle. L’élimination du moule rend économique la production de petites séries ou de pièces uniques.
article écrit à l'aide de systèmes d'intelligence artificielle
Questions & Réponses
Quels matériaux ont été qualifiés sur l'imprimante Pam Pro ?
Pollen AM et RHEON Labs ont qualifié le matériau amortissant RHEON P3D 001 sur l'imprimante 3D à pellets Pam Pro. Le matériau est sensible à la vitesse de déformation : il reste souple pendant l'usage normal mais se durcit à l'impact.
Dans quel casque NFL les composants imprimés ont-ils été intégrés ?
Les composants de protection imprimés en 3D ont été intégrés dans le Xenith Shadow XR, un casque de football NFL déjà équipé de matériaux RHEON. Les premiers composants affichent un poids inférieur de 30 % par rapport à leurs équivalents moulés par injection.
Combien coûte l'outillage pour le moulage par injection des casques ?
L'outillage pour le moulage par injection peut coûter jusqu'à 150 000 €, avec des délais de livraison pouvant atteindre trois mois. L'impression 3D à pellets élimine le moule et ces coûts initiaux, permettant de produire le premier composant fonctionnel sans investissements prohibitifs.
Quelles contraintes de conception impose le moulage par injection ?
Le moulage par injection exige des angles de dépouille, une épaisseur de paroi uniforme et des contre-dépouilles minimales. Ces contraintes rendent presque impossibles les structures réticulaires internes ou les variations des propriétés mécaniques au sein d'un même composant.
Combien de composants de protection contient un casque et quels volumes exige le moulage ?
Un lot typique comprend de 5 000 à 10 000 casques, et chaque casque contient de 1 à 12 composants de protection. Le moulage par injection convient à ces volumes mais présente des coûts initiaux prohibitifs pour l'outillage.
