Volver a los resultados de búsqueda Montar en una bicicleta de la serie Speed Concept 9

Prototipos de Trek en túnel de viento

Trek acelera los ciclos de diseño con la impresora Objet 3D

“El hecho de poder imprimir rápidamente varias iteraciones ha permitido a los diseñadores experimentar más y seguir cumpliendo todos sus plazos”.

— Mike Zeigle, director, Grupo de desarrollo de prototipos de Trek

El galardonado fabricante de bicicletas ahora produce cuatro veces más prototipos que antes, además de acelerar los plazos de lanzamiento al mercado

Trek se fundó en 1976 con una misión simple: fabricar las mejores bicicletas del mundo. La empresa ha conseguido numerosos premios de diseño e innovación. Mike Zeigle es el director del Grupo de desarrollo de prototipos de Trek, un grupo de nueve profesionales con una serie de herramientas a su disposición. Dispone de un taller de torneado con cinco centros de torneado por control numérico, un completo taller metálico y de soldadura y, desde hace varios años, empresas de servicio a quienes subcontratan sus encargos de estereolitografía.

El prototipado tiene una importancia crucial en todas las fases de los ciclos de desarrollo de Trek. Diseñadores industriales, ingenieros mecánicos, artistas gráficos y personal de marketing utilizan prototipos, así que la plantilla de programadores, torneros y soldadores de Zeigle se mantiene muy ocupada. En la mayoría de los casos realizan prototipos de piezas de bicicletas pero, en ocasiones, también realizan prototipos de maquetas de herramientas y otros accesorios como zapatillas y cascos.

Piezas 3D de bicicleta MaskCuando los costes anuales de Trek en empresas de servicios alcanzaron la cifra de 275.000 USD, el director de ingeniería y diseño de Trek decidió que era el momento de plantearse la adquisición de un sistema de prototipado interno y solicitó a Zeigle el estudio de distintas opciones. En un primer momento solo estudiaron herramientas de SLA, SD y FDM. Pronto limitaron el campo a SLA, pero seguían teniendo dudas sobre el coste de las máquinas y los requisitos de espacio y mantenimiento. Entonces, un colega les sugirió el sistema de impresión 3D Connex500 de Objet, una máquina limpia y apta para oficina que crea piezas capaces de rivalizar con las fabricadas mediante SLA en términos de calidad y acabado.

A diferencia de otras tecnologías consideradas por Zeigle, la Connex de Objet ofrece la característica única de imprimir piezas y montajes realizados con materiales de modelado múltiples, con propiedades mecánicas o físicas diferentes, todo ello de una sola vez. Las piezas producidas en la Objet Connex tienen superficies suaves y duraderas, con detalles excepcionalmente delicados. El sistema permite imprimir bisagras funcionales, piezas de tacto suave y sobremoldeados que otras tecnologías son incapaces de crear. La excelente productividad, la gran calidad del producto resultante y las exclusivas capacidades de impresión de la Objet Connex permiten a los usuarios simular mejor el aspecto y la funcionalidad de una amplia variedad de productos finales.

Piezas sin pintar fabricadas en la impresora 3D de ObjetSegún Zeigle, la ventaja principal de la Objet Connex fue la capacidad de inyectar materiales digitales, es decir, mezclar dos materiales para aumentar la dureza, así como la posibilidad de combinar dos materiales en una pieza. “La Objet Connex fue la única máquina de prototipado rápido que evaluamos que permitía realizar una tarea con varios materiales y durómetros”, señala Zeigle. “No es posible hacerlo mediante SLA o impresoras 3D de otras marcas y fue el argumento que nos convenció. La Objet Connex cambió mi percepción de la impresión 3D”
.
Zeigle y su equipo también quedaron impresionados con la calidad de las piezas fabricadas en la impresora Connex de Objet. “El acabado y la calidad de las piezas de la Objet Connex son tan buenos como las piezas SLA que nos proporcionaba la empresa de servicios”, añade. “Y podemos disponer de una pieza en cuestión de horas, en lugar de varios días y sin todo el papeleo que conlleva la subcontratación.”

Objet Connex permite un innovador diseño para la nueva bicicleta Speed Concept

Piezas finales pintadas producidas en la Objet Connex

El equipo de Zeigle utiliza su impresora Objet Connex en prácticamente todas las bicicletas que fabrica Trek. Recientemente ha desempeñado un importante papel en el lanzamiento de la nueva bicicleta de la empresa, la Speed Concept 9 Series, una bicicleta de contrarreloj utilizada en el Tour de Francia y en la prueba Iron Man Hawaii. Su diseño de cuadro exclusivo cuenta con secciones transversales aerodinámicas que reducen la resistencia del viento y mejoran la velocidad. Prácticamente todas las piezas del nuevo diseño se realizaron en la Objet Connex y se enviaron desde la sede central de Trek en Wisconsin a unas instalaciones en California para realizar los ensayos en túnel de viento, donde las muestras de cuadros se ensayarían a velocidades de viento de 48 km/h o más. 

“Los diseñadores tenían varias ideas para el diseño transversal aerodinámico en particular y deseaban ver el impacto sobre la resistencia del viento”, explica Zeigle. “Así que imprimimos diversas piezas en la Objet Connex que se encajarían en el cuadro de la bicicleta principal y se sometería a prueba en el túnel de viento.” El equipo incluso produjo accesorios resistentes tales como botellas de agua y cajitas bento en la Objet Connex, para hacer las condiciones de prueba más realistas. 

“El hecho de poder imprimir rápidamente varias iteraciones ha permitido a los diseñadores experimentar más y seguir cumpliendo todos sus plazos”, explica Zeigle. El resultado final supuso un verdadero avance en el diseño de bicicletas denominado Kamtail Virtual Foil que atrajo la atención de los principales medios.

Antes de contar con la Objet Connex, el equipo de Trek habría fabricado las piezas prototipo en aluminio o espuma densa mediante procesos de control numérico en su taller y las habría mezclado con piezas de SLA encargadas a una empresa de servicios. El plazo, recalca Zeigle, habría sido muy diferente, ya que se tarda una semana o más en conseguir una pieza de control numérico y varios días en obtener una pieza de SLA. Por su parte, el plazo para una pieza fabricada internamente con la impresora 3D Objet suele ser de menos de un día. Lupe Ollarzabal, la ingeniera que maneja la impresora Objet Connex de Trek, señala que disponer de la Objet Connex internamente mejoró notablemente la productividad de Trek. “Nuestra Objet Connex nos permite lanzar al mercado un producto más rápidamente o disponer de un
mejor producto para lanzarlo al mercado a tiempo y, en muchos casos, las dos cosas” explica Ollarzabal – quien Zeigle describe como la persona “a quien acudir” cuando los diseñadores necesitan una pieza prototipo inmediatamente. “En cualquier caso, ganamos nosotros y también nuestros clientes. Cuando estábamos apurados de tiempo suponía una ayuda considerable”.”

Los diseñadores de Trek están encantados con la Objet Connex, en lugar de esperar días o semanas a tener sus prototipos pueden tener una pieza en las manos en tan solo 30 minutos. Ahora realizan prototipos con mucha más frecuencia. “El 75 por ciento de los prototipos que creamos son cosas que nunca habríamos hecho antes”, explica Zeigle. “Cuando subcontratábamos o confiábamos el trabajo a nuestro tornero, llevaba mucho tiempo y era demasiado caro hacer prototipos.” Zeigle subraya que la Objet Connex también ha ayudado a reducir notablemente los errores de mecanizado que pueden suponer semanas o meses de retraso en el lanzamiento de un producto.

Actualmente, explica Zeigle, la impresora Objet Connex de Trek funciona casi continuamente. “Al principio, teníamos una persona a tiempo parcial que manejaba la impresora 3D Objet”, recuerda. “En el plazo de seis meses, conforme los diseñadores comenzaron a realizar más prototipos, se convirtió en un trabajo a jornada completa. Cuando tengamos más trabajo llegaremos a un punto en que tendremos que añadir un turno adicional o adquirir otra Objet Connex, o quizás las dos cosas. Nuestra máquina actual funciona durante todo el día, toda la semana y, a veces, durante el fin de semana”
.
El servicio de Stratasys ha sido excelente, asegura Zeigle, para añadir, “Me gustaría que todos nuestros proveedores respondieran tan bien como Objet. En una escala de 1 a 10, tienen un 10”.

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