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Protótipos multimateriais coloridos da Trek

Protótipos avançados promovem a paixão pelo ciclismo

“É importante que nossas peças de protótipos se assemelhem o máximo possível às peças de produção.”
— Mike Zeigle, Trek

Em busca da perfeição

Este modelo colorido mostra a pressão colocada por um ciclista neste assento.

Pense na sua bicicleta. Quantos materiais ela representa? Uma estrutura metálica rígida, pneus de borracha firmes, punhos macios do guidão, um assento acolchoado, lentes transparentes e coloridas — um grande número de testes e trabalhos de engenharia participam de um passeio rápido e agradável.

Engenheiros e designers da Trek Bicycle em Waterloo, Wisconsin, EUA, são famosos por sua obsessão em melhorar esse passeio. Suas inovações incluem um método de fabricação de fibra de carbono patenteado que produz estruturas recordistas em leveza e um aerofólio ultra-aerodinâmico cuja mera forma é capaz não apenas de proporcionar arrasto extremamente baixo, mas até mesmo arrasto negativo – ou impulso.

A Trek criou este protetor de corrente durável em Digital ABS com componentes tipo borracha em um único trabalho de impressão.

Os engenheiros, designers e técnicos da Trek estão sempre com bicicletas em suas mentes e, na maioria das vezes, com os corpos nas bicicletas. Junto com uma grande dose de testes e inovação inspirada nas ruas, uma impressora 3D de vanguarda ajuda-os a perseguir o passeio perfeito.

O laboratório de prototipagem da Trek’ foi um dos primeiros a adotar a Objet®500 Connex3™, uma impressora 3D multimaterial colorida avançada baseada na tecnologia PolyJet. Ela é capaz de criar protótipos semelhantes às peças de produção de verdade, com mais opções de materiais e mais tempo de atividade do que nunca. O sistema cria peças coloridas com componentes transparentes, coloridos e flexíveis em um único trabalho.

Modelo em CAD de punho para guidão sobremoldado

Especificamente, os engenheiros da Trek adotaram a capacidade de integrar componentes tipo borracha suaves em modelos construídos a partir de seu material de prototipagem favorito, o durável Digital ABS™. Isso é fundamental porque muitas peças e acessórios de bicicletas contêm componentes rígidos e flexíveis. Antes da Connex3, o laboratório precisava construir esses dispositivos em trabalhos separados, substituindo materiais de impressão 3D entre eles, e depois unir os componentes. Ou, para imprimir um único trabalho, passar de partes rígidas para um material menos durável, não composto.

De acordo com a técnica em engenharia Guadalupe Ollarzabal, quando um protótipo sai do laboratório, os designers ou clientes que o manuseiam’ não necessariamente lembram que é uma impressão 3D – o que, dependendo do material, poderia ser frágil. Por isso, a oficina usa o Digital ABS o máximo possível.

O técnico em engenharia da Trek, Patrick Zeigle, monta um alça multimaterial impressa em 3D em uma bicicleta para a realização de testes.

“Para as pessoas envolvidas em eletrônica, alguns de seus protótipos são superpequenos e possuem paredes finas. Temos pessoas usando-os em acessórios de iluminação e suportes USB”, afirma Ollarzabal. “Agora podemos oferecer a eles uma peça de trabalho funcional para testar com Digital ABS e borracha em uma única peça. Eu tenho um exemplo no piso que parece realmente próximo de uma peça de produção.” Acessórios como punhos para guidão e protetores de correntes necessitam do mesmo realismo para testes de ajuste e função, incluindo passeios irregulares sobre os trilhos existentes nas instalações da Trek.

“É importante que nossas peças de protótipo pareçam peças de produção”, afirma Mike Zeigle, gerente do grupo de desenvolvimento de protótipos da Trek’. Exceto quando não é: Às vezes, o grupo é encarregado de criar uma ferramenta de comunicação, não para testar um novo produto, mas para transmitir uma ideia em três dimensões. Por exemplo, um conjunto de ossos pélvicos humanos em cima de assentos de bicicleta modelo apareceram em uma feira recente.

Para essas ferramentas de comunicação, a impressão 3D colorida também é útil. A equipe de Ollarzabal foi capaz de traduzir os dados de análise de elementos finitos em um mapa 3D de um assento da bicicleta, mostrando a pressão aplicada pelo ciclista a cada área. “A maioria das pessoas pensa que elas sentam em todo o assento da bicicleta, mas há mais pressão em certas partes que em outras. Isso mostra os pontos de pressão para que os designers possam tomar decisões, como onde colocar espuma de alta densidade, por exemplo”, ele explica. Essa obsessão com os detalhes ajuda Trek a melhorar continuamente o ciclismo.

“Para fazer as melhores bicicletas aqui na Trek, precisamos das melhores ferramentas. E a Connex3 é a melhor ferramenta para o trabalho”, diz Zeigle.

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