Même les fresques de l'Égypte ancienne les représentent :des roues à rayons - et leur forme de base n'a pas du tout changé. On les trouve à vélo, voitures, et dans l'industrie. Dans les sports, les roues à rayons en plastique léger renforcé de fibres sont largement utilisées. Jusqu'à maintenant, la production a été associée à des coûts élevés et donc peu attrayante pour de nombreuses applications. Cependant, ce n'est pas le cas avec une nouvelle méthode développée par les chercheurs de Kaiserslautern :leur méthode permet une production automatisée adaptée aux besoins des clients. L'équipe met sa technologie innovante sur le marché par le biais de la nouvelle start-up Evolime GmbH.

Il faut beaucoup de temps pour produire des roues à rayons en plastique renforcé de fibres, également connu sous le nom de FRP pour faire court. « Le processus comporte de nombreuses étapes de travail, et beaucoup ne peut être fait que manuellement, " dit le Dr Marcel Bücker, qui a longtemps été impliqué dans les matériaux composites. "En outre, une grande partie du matériel coûteux doit être utilisé pour cela, car une grande quantité de déchets est produite.

Cependant, la méthode développée par Bücker et ses collègues Dr Thomas Robbert, Valentin Hörtdörfer et Frank Belyea de l'Institut des matériaux composites de la Technische Universität Kaiserslautern est complètement différent. « Par rapport aux méthodes conventionnelles, nous sommes en mesure de fabriquer des roues beaucoup plus efficacement grâce à notre processus en trois étapes, " explique Robbert, un économiste d'entreprise. Par ailleurs, le procédé ne produit pas de déchets et présente donc un excellent bilan environnemental.

"Essentiellement, il s'agit d'un processus dit d'enroulement humide dans lequel les fibres sont automatiquement enroulées sur de petites pièces moulées et formées simultanément en structures de roues, " explique Bücker. Les ingénieurs partent d'une imprimante 3D pour produire des moules en plastique écologiquement dégradable. La forme exacte est déterminée par un programme informatique.

Les moules sont ensuite utilisés pour produire les roues et sont enveloppés d'un ruban de fibres sur une plaque d'outillage rotative. "Cela continuera jusqu'à ce que l'épaisseur souhaitée pour les rayons soit atteinte. Ensuite, la bande encore molle de FRP est transformée en rayons, " poursuit Bücker. Dans une dernière étape, une autre bande de ruban de fibres est enroulée autour des rayons pour former une roue complète. Une fois le plastique durci, les pièces moulées sont retirées. La roue à rayons est prête à l'emploi.

Ce qui est spécial:Selon les exigences du client, par exemple, la taille de la roue ou le nombre de rayons peuvent être ajustés comme vous le souhaitez. Dans de nombreux cas, cela peut être fait "sur simple pression d'un bouton" à l'aide d'un logiciel spécialement développé. Cela permet de mettre en œuvre très rapidement des solutions individuelles pour les clients. Une intégration numérique élevée permet à la start-up d'obtenir des délais de livraison très courts pour une large gamme de composants.

Les avantages ouvrent la porte à de nouvelles industries et applications où un faible poids combiné à des performances élevées est crucial, telles que les meules hautes performances dans les usines de fabrication, ou des engrenages pour les transmissions d'énergie éolienne. De plus, la technologie peut améliorer la personnalisation des roues de vélo ou des jantes d'automobile.