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

Prototipos de túnel de viento de Trek

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

"El hecho de que pudiéramos imprimir varias iteraciones rápidamente permitió que los diseñadores experimentaran más y cumplieran con todos sus plazos de entrega".

— Mike Zeigle, Gerente del Grupo de desarrollo de prototipos de Trek

Galardonado fabricante de bicicletas produce 4 veces más prototipos que antes y acelera el plazo de comercialización

Trek se fundó en 1976 con una misión simple: fabricar las mejores bicicletas del mundo. La empresa ha ganado múltiples premios por su diseño e innovación. Mike Zeigle es el gerente del grupo de desarrollo de prototipos de Trek, un grupo de nueve profesionales que tiene una serie de herramientas a su disposición. Incluye un taller de máquinas con cinco centros de maquinarias CNC, un taller de fabricación/soldadura de metales y, durante algunos años, oficinas de servicio que subcontratan sus trabajos SLA.

La creación de prototipos juega un papel fundamental en todas las fases de los ciclos de desarrollo de los productos Trek. Los diseñadores industriales, ingenieros mecánicos, artistas gráficos y personal de marketing, todos utilizan prototipos, de modo que el personal de programadores, mecánicos y soldadores de Zeigle se mantiene muy ocupado. En la mayoría de los casos, construyen prototipos de piezas de bicicletas, pero ocasionalmente también fabrican modelos a escala de estampados y accesorios relacionados como zapatos y cascos.

Piezas 3D de máscara de bicicletaCuando los costos anuales de Trek por oficinas de servicios alcanzaron los USD$275.000, el gerente de ingeniería y diseño de Trek decidió que era hora de considerar la compra de un sistema de creación de prototipos rápido dentro de la empresa y le pidió a Zeigle que le sugiriera algunas opciones. Inicialmente, solo buscó herramientas de SLA, SD y FDM. Luego redujo la búsqueda a SLA, pero aún tenía dudas acerca de los costos de las máquinas y los requisitos de espacio y mantenimiento. Más tarde, un colega le sugirió el sistema de impresión 3D Objet Connex500, una máquina limpia y apta para la oficina que produce piezas que compiten con las que SLA fabrica en términos de calidad y acabado.

Al contrario de las otras tecnologías que Zeigle consideró, Connex de Objet ofrece la capacidad única de imprimir piezas y ensamblajes de múltiples materiales de modelado, con distintas propiedades mecánicas o físicas, todo en una sola impresión. Las piezas producidas en la Objet Connex tienen superficies suaves y durables, con detalles excepcionalmente finos. El sistema puede imprimir bisagras flexibles, piezas sensibles al tacto y sobre moldeado que otras tecnologías no son capaces de emular en la creación de prototipos. La productividad superior, la salida de alta calidad y las exclusivas capacidades de impresión de múltiples materiales de Objet Connex permiten a los usuarios imitar con inusitada precisión la apariencia, sensación y función de una amplia variedad de productos finales.

Piezas sin pintar producidas en una impresora 3D ObjetSegún Zeigle, el hecho que Objet Connex pudiera inyectar materiales digitales; es decir mezclar dos materiales a fin de aumentar durómetros, fue un punto de venta clave, al igual que lo fue la capacidad de Objet Connex de combinar dos materiales en una pieza. “Objet Connex fue la única máquina de creación de prototipos rápida que evaluamos que podía hacer un sola impresión con múltiples materiales y durómetros”, dice Zeigle. “No se puede hacer lo mismo con SLA u otras marcas de impresoras 3D y eso fue lo que nos convenció. Objet Connex cambió mi percepción de la impresión en 3D.”

Zeigle y su equipo también se impresionaron con la calidad de las piezas que produjo la Objet Connex. “La calidad y el acabado de la Objet Connex son tan buenos como las piezas SLA que recibíamos de la oficina de servicios”, señaló. “Y podemos obtener las piezas dentro de unas cuantas horas, en vez de los días y todo el papeleo que teníamos que dedicarle cuando subcontratábamos.”

Objet Connex permite obtener un diseño significativo para la nueva bicicleta Speed Concept

Piezas finales pintadas producidas en Objet Connex

El equipo de Zeigle usa su impresora Objet Connex para cada bicicleta que Trek produce. Hace muy poco, jugó un papel clave en el lanzamiento que realizó la empresa de su nueva bicicleta Speed Concept 9: una bicicleta para pruebas cronometradas que se utilizó en el Tour de Francia y en el Iron Man de Hawái. Su diseño de marco exclusivo cuenta con secciones transversales aerodinámicas que reducen la resistencia al viento y mejoran la velocidad. Prácticamente cada pieza del diseño nuevo tuvo un prototipo que se fabricó con la Objet Connex y que luego se envió desde la sede central de Wisconsin de Trek hasta las instalaciones de California para ser sometido a pruebas de túnel de viento, donde se probaban los marcos a velocidades de viento de 30MPH o más. 

“Los diseñadores tenían varias ideas para el diseño de secciones transversales aerodinámicas en particular y querían ver el impacto en la resistencia al viento”, explica Zeigle. “Así es que imprimimos varias piezas en la Objet Connex que podrían entrar a presión en el marco principal de la bicicleta y luego la probamos en el túnel de viento.” El equipo incluso produjo accesorios duraderos como botellas de agua y loncheras en la Objet Connex, para que las condiciones de la prueba fueran más realistas. 

“El hecho que podamos imprimir múltiples iteraciones rápidamente permitió a los diseñadores experimentar más y aún así cumplir con todos los plazos de entrega”, explica Zeigle. El resultado final representó un avance verdaderamente importante en el diseño de bicicletas llamado Kamtail Virtual Foil, que atrajo mucha atención de los medios de comunicación.

Antes de tener su Objet Connex, el equipo de Trek había producido piezas de prototipo a partir de aluminio o espuma densa con procesos de CNC en su taller de máquinas y las había mezclado con piezas de SLA subcontratadas a través de una oficina de servicios. El marco de tiempo, señala Zeigle, podría haber sido diferente, ya que toma alrededor de una semana o más construir una pieza CNC y varios días, obtener una pieza SLA. Por el contrario, el tiempo máximo que se ocupa en fabricar una pieza hecha en una impresora 3D Objet es, por lo general, inferior a un día. Lupe Ollarzabal, la ingeniero que opera la impresora Objet Connex de Trek, señala que tener la Objet Connex dentro de la empresa ha causado un gran impacto en la productividad de Trek. “Nuestra Objet Connex nos permite insertar un nuevo producto en el mercado con más rapidez o
a tiempo y en muchos casos, tenemos ambas alternativas, señala Ollarzabal, a quien Zeigle describe como la persona indicada a quien deben contactar los diseñadores que necesitan una pieza de prototipo de inmediato. “De cualquier forma, nosotros ganamos y también lo hacen nuestros clientes. Si nos apremia el tiempo, realmente nos ayuda.”

Los diseñadores de Trek están encantados con la Objet Connex, en lugar de esperar días o semanas por sus prototipos, ahora pueden tener una pieza en sus manos en 30 minutos. Además, ahora crean prototipos con mucha más frecuencia. “75 por ciento de lo que creamos son prototipos que nunca antes habíamos hecho”, afirma Zeigle. “Cuando externalizábamos o debíamos depender de nuestra operación de fresado dentro de la empresa, era muy costoso y lento para hacer demasiados prototipos.” Zeigle indica que la Objet Connex también ha ayudado a reducir significativamente los errores de estampado que pueden agregar semanas o meses a la programación de lanzamiento de un producto.

Hoy, dice Zeigle, la impresora Objet Connex de Trek funciona de manera continua. “Al principio, teníamos una persona de tiempo parcial encargada de la impresora 3D Objet”, recuerda. “En seis meses, cuando los diseñadores empezaron a crear más prototipos, se convirtió en un trabajo de tiempo completo. Si aumenta nuestro trabajo, llegaremos al punto donde necesitaremos agregar otro turno o bien comprar otra impresora Objet Connex, tal vez ambas. Nuestra máquina actual funciona todo el día, toda la semana y, a veces, hasta los fines de semana.”

El servicio de Stratasys ha sido excelente, dice Zeigle y agrega “Quisiera que todos los proveedores fueran tan receptivos como Stratasys. En una escala de 1 a 10, ellos se merecen un 10.”

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