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Prototipos de materiales múltiples en color de Trek

Prototipos de vanguardia que demuestran la pasión por el ciclismo

“Es importante que las piezas de nuestros prototipos tengan el mismo aspecto que las piezas de producción”
. — Mike Zeigle, Trek

En busca de la perfección

Este modelo en color muestra la presión que un ciclista aplica sobre el sillín.

Piense en su bicicleta. ¿Cuántos materiales lleva? Un cuadro de metal rígido, cubiertas de caucho resistente, empuñaduras de manillar suaves, un sillín acolchado, lentes transparentes y de colores: un montón de ingeniería y ensayos para una vuelta rápida y suave.

Los ingenieros y diseñadores de Trek Bicycle en Waterloo, Wisconsin, son famosos por la obsesión por mejorar la experiencia en bicicleta. Entre sus innovaciones se incluyen un método propio de fabricación de fibra de carbono que permite fabricar cuadros ligeros que baten récords y un plano ultra-aerodinámico, cuya simple forma permite una resistencia no solo extremadamente baja, sino incluso negativa, un impulso.

Trek creó este resistente protector de cadena en Digital ABS con componentes similares al caucho en una tarea de impresión.

Los ingenieros, diseñadores y técnicos de Trek tienen las bicicletas en el pensamiento y, la mayoría del tiempo, también en su cuerpo. Además de muchos ensayos e innovaciones inspiradas en la carretera, una impresora 3D de vanguardia les ayuda en su busca de la máquina perfecta.

El laboratorio de prototipado de Trek se cuenta entre los primeros en adoptar la Objet®500 Connex3™, una avanzada impresora 3D de materiales múltiples en color que funciona con tecnología PolyJet. Crea prototipos con el mismo aspecto que las piezas de producción, con más opciones de material y más tiempo de funcionamiento que nunca. El sistema fabrica, por ejemplo, piezas en color con componentes transparentes, traslúcidos y flexibles, todo ello en una misma tarea de impresión.

Modelo CAD de una empuñadura de manillar sobremoldeada

En concreto, los ingenieros de Trek adoptaron la capacidad de integrar componentes blandos similares al caucho en modelos fabricados a partir de su material de prototipado favorito, el resistente Digital ABS™. Esto resulta crucial ya que muchas piezas y accesorios de bicicletas contienen componentes rígidos y blandos. Antes de utilizar la impresora 3D Connex3, el laboratorio habría fabricado estos elementos por separado, eligiendo los materiales de impresión 3D en el proceso y uniendo los componentes seguidamente. O, lo habrían impreso en un solo trabajo de impresión, reduciendo la calidad de las partes rígidas a un material no composite menos resistente.

Según la técnico de ingeniería Guadalupe Ollarzabal, cuando un prototipo sale del laboratorio, los diseñadores o clientes que lo utilizan no siempre recuerdan que está impreso en 3D y que, dependiendo del material, es posible que sea frágil. Por este motivo en el taller se utiliza Digital ABS siempre que es posible.

Patrick Zeigle, técnico de ingeniería de Trek, monta en una bicicleta una empuñadura impresa en 3D en varios materiales para su ensayo.

“Para el personal de electrónica, algunos de los prototipos son diminutos, con paredes finas. Los chicos los utilizan para fijaciones ligeras y soportes USB”, explica Ollarzabal. “Ahora podemos darles un elemento de trabajo funcional con Digital ABS y caucho en una pieza. Tengo un ejemplo en el suelo que se parece muchísimo a una pieza de producción.” Accesorios tales como las empuñaduras de los manillares y protectores de cadenas requieren el mismo realismo para los ensayos de ajuste y función, incluidas las duras pruebas que se llevan a cabo en las propias pistas de Trek.

“Es importante que las piezas de nuestros prototipos tengan el mismo aspecto que las piezas de producción”, señala Mike Zeigle, director del grupo de desarrollo de prototipos de Trek. Excepto cuando no hace falta: A veces, al grupo se le encarga la tarea de crear una herramienta para comunicación, no ensayar un producto nuevo, sino transmitir una idea en tres dimensiones. Por ejemplo, en una reciente feria de muestras se utilizó un conjunto de huesos pélvicos sobre el modelo de un sillín de una bicicleta.

Para estas herramientas de comunicaciones, la impresión 3D en color resulta práctica. El equipo de Ollarzabal fue capaz de traducir los datos de análisis de elementos finitos en un mapa en 3D del sillín de una bicicleta que mostraba la presión que el ciclista aplica sobre cada área. “La mayoría de la gente cree que el apoyo al sentarse se realiza en todo el sillín, pero hay más presión en unas partes que en otras. Esto muestra los puntos de presión para que los diseñadores puedan adoptar decisiones como, por ejemplo, dónde colocar espuma de alta densidad”, explica. Esta obsesión con los detalles ayuda a Trek a seguir mejorando el ciclismo.

“Para fabricar las mejores bicicletas aquí en Trek, necesitamos las mejores herramientas. Y la Connex3 es la mejor herramienta para el trabajo”, asegura Zeigle.

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