Comment j’ai fabriqué un sac à dos propulseur en utilisant l’impression 3D métallique et la conception générative

Bonjour, je m'appelle Emiel, également connu sous le nom de The Practical Engineer. Ma passion pour la création et la construction a commencé pendant mes études en ingénierie aérospatiale, pendant lesquelles j'ai réalisé que l'expérimentation pratique était la clé de l'apprentissage.

Sur ma chaîne YouTube, je partage une variété d’expériences de constructions et d’ingénierie, dans le but de montrer à quel point c’est amusant et valorisant de créer quelque chose de ses propres mains. Un projet auquel je réfléchissais depuis longtemps était de concevoir un sac à dos propulseur — quelque chose tout droit sorti du monde de la science-fiction, mais avec des éléments pratiques qui pourraient avoir des applications dans le monde réel. Ce qui a commencé comme une idée amusante a également provoqué chez moi des réflexions sur l’utilité des éléments déployables d’un sac à dos, en particulier pour les personnes ayant des difficultés physiques.

Les composants clés derrière cette idée audacieuse

L’idée de fabriquer un sac à dos propulseur était sur ma liste de projets depuis des années. Je savais que ça constituerait un véritable défi : j’avais besoin que les pièces s’ajustent parfaitement et qu’elles soient suffisamment solides pour résister aux forces en présence. L’objectif était de créer une pièce fonctionnelle qui soit non seulement esthétique mais aussi pratique et durable. Le concept consistait à utiliser deux ventilateurs à conduits électriques, qui sont essentiellement de petits moteurs à réaction électriques, montés sur des bras déployables qui peuvent s’étendre depuis le sac à dos pour fournir une propulsion supplémentaire, comme lorsqu’on pédale en vélo dans le sens contraire de celui du vent.

Ces bras déployables sont conçus pour être discrets, se repliant dans le sac à dos lorsqu’ils ne sont pas utilisés, et sont alimentés par des servos qui contrôlent leur mouvement. L’ensemble du système est géré par un Arduino, qui, en appuyant sur un bouton, permet aux ventilateurs à conduits électriques de s’étendre, de pivoter et de fournir une poussée supplémentaire.

Travailler avec Xometry m’a ouvert de nouvelles possibilités – j’ai pu imprimer en 3D les bras déployables en aluminium, en utilisant un logiciel de conception générative pour créer des composants solides mais légers. Cette approche m’a permis de penser au-delà des prototypes en plastique et d’envisager des matériaux plus robustes pour des applications réelles. L’utilisation de pièces métalliques imprimées en 3D a garanti que le design des bras les rendaient non seulement solides mais aussi efficaces, s’intégrant parfaitement dans l’espace restreint du sac à dos.

The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.

Le ventilateur à conduit électrique, un élément clé assurant la propulsion dans le sac à dos propulseur.

The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.

Le ventilateur à conduit électrique, un élément clé assurant la propulsion dans le sac à dos propulseur.

The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.
The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.

Non seulement ce projet a été amusant à créer, mais il m’a également permis de générer des idées sur les applications pratiques des éléments déployables, en particulier pour les personnes qui pourraient bénéficier d’une assistance supplémentaire dans leurs tâches quotidiennes. Ce qui avait commencé comme un concept amusant de science-fiction s’est transformé en un projet avec un véritable impact potentiel dans le monde réel.

Concevoir avec l’espace de travail de conception générative d’Autodesk Fusion

Pour la phase de design, je me suis tourné vers l’espace de travail de conception générative d’Autodesk Fusion, un outil qui s’est avéré inestimable pour stimuler ma créativité. La conception générative ne consiste pas seulement à dessiner des formes, mais aussi à explorer des possibilités de design auxquelles je n’aurais pas pensé tout seul. J’ai commencé par les bases – en définissant les pièces qui devaient être imprimées, leurs contraintes de taille et les spécifications de résistance nécessaires.

À partir de ces paramètres, le logiciel a généré une gamme d’options de design – certaines si uniques qu’elles semblaient sortir tout droit de la nature ou de la science-fiction. Les designs étaient complexes, mais élégants, alliant parfaitement forme et fonction. J’ai choisi celles qui présentaient le bon équilibre entre résistance et attrait esthétique.

Naviguer dans les complexités de l’impression 3D métallique avec Xometry

Une fois les designs prêts, le défi suivant a constitué à les optimiser pour l’impression 3D sur métal. En travaillant étroitement avec Xometry, nous avons effectué les ajustements nécessaires pour garantir que les pièces puissent être fabriquées efficacement sans compromettre sur la qualité ou les performances. Leur expertise durant cette phase a été cruciale ; elle nous a aidé à affiner les designs, en garantissant que chaque composant soit non seulement agréable sur le plan esthétique, mais qu’il réponde aussi aux contraintes de structure.

A close-up of the 3D-printed metal part, designed to meet specific structural requirements for optimal performance

Un gros plan sur la pièce métallique imprimée en 3D, conçue pour répondre à des contraintes structurelles spécifiques afin d’offrir des performances optimales

3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system

Pièces métalliques imprimées en 3D en cours de montage sur le système de bras déployable du sac à dos propulseur

3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system

Pièces métalliques imprimées en 3D en cours de montage sur le système de bras déployable du sac à dos propulseur

A close-up of the 3D-printed metal part, designed to meet specific structural requirements for optimal performance
3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system
3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system

L’impression en métal a ajouté une couche de complexité supplémentaire. Contrairement au plastique, les pièces métalliques doivent être conçues en tenant compte de la répartition des poids, de la résistance et de la manière dont elles seront montées. Les conseils de Xometry ont été inestimables, m’aidant à éviter les pièges courants et à optimiser les designs pour qu’ils soient à la fois fonctionnelles et manufacturables.

La touche finale : Compléter le montage du sac à dos propulseur

Le moment où j’ai reçu les pièces finies de Xometry a été incroyablement valorisant. Les pièces avaient une apparence superbe, avec une finition métallique élégante qui donnait au sac à dos propulseur un aspect professionnel et futuriste. Monter le sac à dos ressemblait à assembler un puzzle que j’aurais conçu moi-même – un processus satisfaisant qui a renforcé mon amour pour la création de ce type de projets.

Une fois assis sur le vélo, j’ai enfilé mon sac à dos propulseur et l’ai mis en marche, l’expérience a été incroyable. Ça a fonctionné ! Je me suis senti comme « Rocket Man » lorsque les ventilateurs à conduits électrique m’ont donné un coup de pouce, et soudainement, faire du vélo ressemblait à descendre une pente et c’était si facile de prendre de la vitesse. Je n’ai pas pu m’empêcher d’imaginer ce que les gens derrière moi pensaient en voyant ça.

Le sac à dos propulseur a dépassé mes attentes, non seulement en termes d’aspect mais aussi en termes de fonctionnalité. Tout cela a commencé comme un projet amusant à présenter sur ma chaîne, mais au fur et à mesure que j’avançais, j’ai réalisé qu’il était possible que ces éléments déployables soient utiles dans la vie quotidienne, en particulier pour ceux qui pourraient avoir besoin d’un petit peu d’aide supplémentaire. Imaginez un sac à dos qui pourrait étendre un bras pour vous aider à atteindre quelque chose, à porter des objets lourds ou même à vous stabiliser en cas de besoin. Les possibilités sont infinies et de tels éléments pourraient offrir des avantages significatifs aux personnes ayant des problèmes physiques à surmonter ou à celles qui recherchent des solutions mains libres dans la vie quotidienne.

The completed booster backpack, featuring sleek 3D-printed components and deployable arms, ready for real-world application.

Le sac à dos propulseur terminé, doté de composants élégants imprimés en 3D et de bras déployables, prêt pour une application réelle.

The completed booster backpack, featuring sleek 3D-printed components and deployable arms, ready for real-world application.

Une aventure créative avec une vision pour l’avenir

Ce projet m’a rappelé pourquoi j’ai commencé à fabriquer des choses au départ – pour me mettre au défi, explorer de nouvelles technologies et, surtout, pour inspirer les autres. Voir le sac à dos propulseur prendre vie était un témoignage du pouvoir de la créativité combinée à des techniques de fabrication avancées. À l’avenir, j’espère continuer à repousser les limites de l’innovation et trouver de nouvelles façons de rendre des idées comme celles-ci accessibles à tous. Mon objectif est d’inspirer les autres à s’essayer à leurs propres projets créatifs, quelle que soit leur envergure, afin qu’ils ressentent la même joie que celle qui me pousse à créer.

Pour découvrir davantage de projets et d’expériences d’ingénierie, consultez ma chaîne YouTube, The Practical Engineer.


Si vous aviez accès à l’impression 3D métallique et aux outils de conception générative, quel projet entreprendriez-vous ? Comment intégreriez-vous des designs imprimés en 3D métallique dans vos propres projets ? Partagez vos réflexions et vos idées dans les commentaires !

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