Pinarello y Materialise ayudaron a hacer una bicicleta de carreras más liviana

Para los entusiastas de las carreras, el peso de la bicicleta marca la diferencia. La nueva bicicleta de carreras de Pinarello, Dogma F, es el modelo ligero con el que los ciclistas siempre han soñado. Para crear esta bicicleta, necesitaron la ayuda de socios innovadores y las últimas tecnologías. Los servicios integrales de impresión 3D de metal de Materialise y los flujos de trabajo personalizados fueron un habilitador importante: casi redujeron a la mitad el peso de un componente crucial del asiento.

En la industria del ciclismo, cada gramo de peso importa. Es por eso que para el último lanzamiento de Pinarello, la atención se centró en una bicicleta de carreras que pesaba mucho menos que la competencia. Pero lograr esto significó más que una simple reducción de peso, por supuesto. El equipo necesitaba equilibrar esto con el costo, la calidad, la velocidad de producción y la cantidad de unidades producidas.

“El desafío para la I + D de Pinarello fue concentrarse realmente en la reducción de peso”, explicó Maurizio Bellin, Jefe de Operaciones de Pinarello. “Cuando los ciclistas suben y viajan muchas millas en contra del viento, cuanto más liviana es la bicicleta, más rápido vas. Por eso apuntamos al menor peso posible ”. Pinarello comenzó el proyecto colaborando con varios proveedores expertos en tecnología que prometen resultados sólidos pero ligeros. Tenían un diseño original para sus abrazaderas de tija de sillín que utilizaban métodos de fabricación tradicionales, pero para obtener los resultados de peso que buscaban, recurrieron a Materialise y la impresión 3D.

El equipo de Materialise sabía que gracias a la libertad de diseño de la impresión 3D de metal, pueden crear una abrazadera de asiento mucho más liviana. El desafío para este caso fue producir las piezas a gran escala en solo unas pocas semanas. Los equipos internos de diseño e ingeniería, software y fabricación de Materialise necesitaban unirse para cumplir sus objetivos de fabricación. “En nuestro Metal Competence Center en Bremen, Alemania, tenemos todas las habilidades que necesitamos bajo un mismo techo”, explicó Philip Buchholz, Gerente de Proyecto Técnico de Materialise. “En estas nuevas instalaciones, combinamos nuestras capacidades de diseño internas, el amplio conocimiento de nuestro departamento de I + D y nuestros procesos de fabricación industrializados”.

Uno de los principales beneficios de la impresión 3D en este caso fue la rapidez con la que finalizan el diseño. Si bien la fabricación convencional requiere nuevos moldes y una compleja programación de CNC durante cada actualización del proyecto, este no es el caso aquí. Los diseños son totalmente digitales y, por lo tanto, se pueden adaptar rápidamente.

“El diseño y la ingeniería se realizaron en estrecha colaboración con Pinarello”, dijo Tim Hermanski, ingeniero de diseño de Materialise. “Con cada iteración del proyecto, primero completamos las pruebas de simulación virtual. La abrazadera de la tija de sillín estaba destinada a ser liviana, pero su propósito requiere fuerza suficiente para soportar el peso del ciclista. Estas pruebas internas han ahorrado mucho tiempo al garantizar la imprimibilidad y fiabilidad de la pieza final “. Una vez que se completaron las pruebas, el equipo compartió los diseños impresos en 3D con Pinarello para realizar sus propios conjuntos de pruebas físicas, como pruebas de fatiga en un banco de pruebas y en la carretera.

Además del diseño de la pieza real, los equipos enfrentaron el desafío de producir tantas piezas en tan poco tiempo. El proyecto requirió la impresión de 2.000 piezas individuales en menos de un mes. Aquí es donde la colaboración interna de Materialise ha vuelto a demostrar su valor. El equipo unió fuerzas para crear un flujo de trabajo de producción completo y personalizado, que incluía etiquetado y control de calidad, que logró su objetivo.

“Tuvimos que introducir la industrialización en nuestra cadena de producción”, dijo Philip. “Hicimos esto diseñando una pieza y un proceso que no necesitaban estructuras de soporte ni pasos de posprocesamiento manual. La eliminación de estos pasos nos ha permitido ahorrar mucho tiempo durante la producción. También creamos un conjunto de parámetros de impresión personalizado que aceleró los tiempos de impresión, cumplió con las propiedades requeridas del material e hizo que el proyecto fuera factible mientras optimizaba los costos. Todo esto lo hemos logrado con Materialise Process Tuner, una solución que introduciremos en el mercado a finales de año y que “sintoniza” ampliamente el desarrollo de procesos. Este software no solo acelera la configuración de parámetros, sino que también reduce los errores gracias a la automatización y proporciona información y estadísticas inteligentes, todo almacenado en una base de datos centralizada para operaciones futuras. Desarrollamos parámetros de impresión optimizados en semanas en lugar de meses. No podríamos haber logrado esto sin el conocimiento combinado de nuestro software y los equipos de D&E en el Metal Competence Center”.Gracias a la estrecha colaboración y los considerables esfuerzos dentro del equipo interno, Materialise aportó una pieza que permitió a Pinarello lograr su objetivo. Los expertos de 3DP diseñaron la abrazadera del asiento para aprovechar la libertad de diseño de AM y eligieron el material adecuado para lograr una reducción de peso significativa. Al final, la pieza de titanio, impresa mediante fusión selectiva con láser, era un 42,5% más ligera que el diseño de aluminio original, producido mediante un proceso de fabricación tradicional.

La velocidad a la que Materialise produce piezas impresas en 3D a esta escala fue muy importante. Al optimizar el diseño y los procesos de fabricación, el equipo pasó de realizar pedidos a entregar 2000 piezas en tres semanas. Para ejemplificar esta velocidad, la fabricación tradicional requiere que los pedidos de este tamaño se realicen con seis a doce meses de anticipación, especialmente en momentos como estos, cuando las cadenas de suministro se ven afectadas por la escasez global de materias primas y capacidad de producción. Una vez más, estar ubicado en Europa fue una ventaja significativa. Materialise proporcionó plazos de entrega más rápidos y entregas más sostenibles que realizar pedidos a un fabricante mundial.

 

Sobre Andrea Gambini

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