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¿Cuáles son las bicicletas que integran piezas impresas en 3D?

Publicado el septiembre 22, 2020 por Alicia M.

Como sabéis, la fabricación aditiva juega un importante papel en el mundo del deporte, donde permite diseñar equipamientos a medida, más adaptados a la morfología de cada deportista, apostando por una mayor comodidad. El ciclismo es posiblemente uno de los deportes donde más se utilizan las tecnologías 3D. El objetivo es imaginar una bicicleta que sea más ligera, más rápida, más cómoda y que reduzca los tiempos y costes de producción. Hasta el momento, no existe una bicicleta totalmente impresa en 3D; son componentes más específicos como el sillín, el cuadro, los pedales, etc. Por eso hoy presentamos 12 bicicletas impresas en 3D, ya sean soluciones disponibles en el mercado o simples proyectos personales que demuestran las ventajas de la tecnología. La lista está ordenada alfabéticamente.

Arevo

Arevo, ubicada en Silicon Valley, es una joven empresa estadounidense que ha desarrollado una plataforma de impresión 3D robótica de seis ejes capaz de diseñar piezas compuestas. Para demostrar las ventajas de su solución, desarrolló un marco impreso en 3D a partir de fibras de carbono. La pieza se produjo de una vez y solo tomó unos días de fabricación; normalmente el proceso toma 18 meses desde el diseño hasta la producción. Arevo trabajó notablemente con la empresa Emery Bikes para imaginar Emery One, una de las primeras bicicletas eléctricas, con un cuadro de fibra de carbono y otras piezas impresas en 3D.

Bicicletas de Atherton

Atherton, empresa especializada en la producción de bicicletas de montaña, trabajó con el Renishaw, fabricante de soluciones de fabricación aditiva de metal, con el fin de producir las fundas de titanio impresas en 3D para el cuadro de sus bicicletas. Se trata de racores que conectan los tubos cilíndricos que forman el marco de las dos ruedas. Fueron impresos en la máquina RenAM 500Q con cuatro láseres. Un método que no solo le ahorra tiempo a Atherton, sino que también cambia el diseño del manguito si es necesario: basta con modificar el archivo CAD y probar diferentes diseños.

Empire Cycles & Renishaw

Empire Cycles es una empresa de diseño y fabricación de bicicletas, que ofrece diseños innovadores a ciclistas de montaña y descenso. En colaboración con Renishaw, el fabricante británico de metales, optimizó el diseño de su bicicleta de montaña utilizando tecnologías de fabricación aditiva. Mediante el uso de software de optimización de topología, Renishaw pudo determinar el lugar más eficiente para el material, eliminándolo de las áreas de bajo estrés, hasta que se generó un diseño optimizado para soportar cargas. Así, el peso del cuadro de la bicicleta de montaña se redujo en un 33%. La bicicleta de montaña resultante es más ligera, a la vez que fuerte, con un marco de aleación de titanio impreso en 3D y un soporte para la tija del sillín. El bastidor se fabricó gracias a la máquina AM250 de Renishaw.

Specialized

Specialized Bicycles, con sede en EE. UU., fabrica bicicletas de fitness, de montaña y de carretera. En una colaboración reciente con el fabricante de impresoras 3D Carbon, la empresa rediseñó el sillín, que considera una de las partes más importantes del cuerpo de una bicicleta. El desafío en este caso, es diseñar una pieza que pueda maximizar el rendimiento del ciclista a la vez que brinda comodidad y estabilidad. Utilizando la tecnología de Carbon, la empresa reemplazó el tradicional sillín de espuma con una intrincada estructura de celosía elastomérica que supera los límites de la espuma. Por lo tanto, el nuevo diseño, de la mano de la tecnología Carbon Digital Light Synthesis, que se basa en un proceso de fotopolimerización, permite a los ciclistas recuperarse rápidamente, dispersar la presión y mejorar la transpirabilidad.

Superstrata

Superstrata se asoció con Arevo para diseñar su bicicleta unibody impresa en 3D, que las dos compañías presentaron conjuntamente este verano (2020). Por lo general, los cuadros de las bicicletas impresas en 3D constan de varios elementos que se pegan y sueldan entre sí. La mayor desventaja de la fabricación convencional es que tales marcos pueden romperse fácilmente bajo presión. Por lo tanto, Superstrata decidió fabricar de forma aditiva bicicletas unibody, utilizando tecnología continua de fibra de carbono. Al utilizar termoplásticos reforzados con fibra de carbono, Superstrata logró lograr una alta resistencia al impacto y un peso ligero. Dado que la tecnología de impresión 3D de Deposición de Energía Directa (DED) permite una personalización perfecta, cada cuadro se puede producir a medida para adaptarse al tipo de cuerpo de la persona.

Urwahn Bikes

El fabricante alemán de bicicletas, Urwahn Bikes, se asoció con Schmolke Carbon, empresa especializada en la fabricación de piezas de bicicleta de fibra de carbono, para desarrollar un cuadro impreso en 3D para su bicicleta de carreras. Lo primero que destaca en esta bicicleta es el revestimiento de cobre en el marco de acero impreso en 3D. Además de su exterior, esta bicicleta de carreras tiene una ventaja geométrica sobre otras bicicletas: la suspensión elástica de la rueda trasera brinda al ciclista una comodidad de conducción adicional sin sacrificar la rigidez al pedalear. Este efecto es especialmente notable en recorridos más largos y superficies irregulares.

Volkswagen y su bicicleta Kinazo e1

La empresa eslovaca Kinazo trabajó con el fabricante de automóviles Volkswagen para diseñar su bicicleta eléctrica impresa en 3D, la Kinazo e1, que se lanzó por primera vez en 2017. Kinazo tenía como objetivo crear una bicicleta eléctrica con una batería integrada en el cuadro y su propio sistema de control de la electrónica a través de una aplicación móvil. También querían que fuera personalizable. La impresión 3D fue una solución perfecta, ya que permitiría no solo la personalización sino también que el marco se produjera en una sola pieza. Por lo tanto, Kinazo recurrió a Volkswagen, que en ese momento tenía una de las impresoras 3D de metal más grandes del mundo: una Concept Laser X LINE 2000R. Con un área de construcción de 800 x 400 x 500 mm, la máquina era lo suficientemente grande como para imprimir en 3D el cuadro de la bicicleta. La moto se hizo con un prototipo de aluminio y pesaba unos 20 kilogramos.

Vorteq WX-R

La empresa británica Vorteq desarrolló la bicicleta de pista WX-R, con partes impresas en 3D, junto con ingenieros de Worx, fabricante de bicicletas. El objetivo del proyecto era superar la resistencia del aire. Para crear la bici, utilizaron la tecnología de escaneo 3D de mano, Artec Leo, un análisis CFD y un programa CAD. Esto les permitió desarrollar una bicicleta de fibra de carbono de alto rendimiento que ganó dos medallas, tres récords personales, dos récords nacionales y un nuevo récord asiático en el Campeonato Mundial de Pista de la UCI a principios de 2020. En el futuro, la bicicleta de pista WX-R se utilizará en eventos de velocidad de los Juegos Olímpicos.

Proyectos de bicicletas impresas en 3D

Arc Bike II, de MX3D

La empresa MX3D, con sede en Ámsterdam y desarrolladora de la tecnología RAM (Robotic Additive Manufacturing), ha lanzado una versión actualizada de Arc Bike II después de su Arc Bike I. La Arc Bike II se imprimió en 3D en 24 horas utilizando la tecnología WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing). A diferencia de su predecesora, que estaba hecha de acero inoxidable, esta es significativamente más ligera gracias al material de aluminio. Además, también debería ser más fácil de adaptar, ya que el diseño de la bicicleta puede adaptarse a las proporciones corporales del ciclista con la ayuda de un software de diseño generativo.

BMW Balance Bike

Una bicicleta de equilibrio es una bicicleta sin pedales, cadenas o engranajes que está diseñada para ayudar a los niños a aprender a mantener el equilibrio y conducir. Una bicicleta con estos criterios también fue desarrollada por el diseñador holandés Roel van Heur, solo como una variante de lujo de BMW. El cuadro y las horquillas de la Balance Bike se doblaron en acero inoxidable, se cortaron y soldaron para darle forma y luego se cepillaron a mano para lograr un acabado auténtico. La Balance Bike de BMW también contiene piezas impresas en 3D, a saber, el tanque de combustible falso y las tapas de la horquilla, siendo una de las bicicletas más eficientes del fabricante.

Freicycle

Desarrollada por el Dr. Dennis Freiburg, la Freicycle ha batido el récord Guinness a la bicicleta eléctrica más ligera del mundo en 2019. Con tan solo 6.872 kg, esta bicicleta integra partes impresas en 3D, que han permitido una reducción considerable en el peso final. Para ello, el ingeniero mecánico alemán comenzó con un modelo que tenía un cuadro de menos de 1 kg, y frenos montados en la llanta. Tanto los pedales como las pinzas de los frenos fueron un ejemplo de partes ligeras que pudieron integrarse gracias a la fabricación aditiva. La parte del motor suele añadir mucho peso a la bicicleta, por ello, Dennis encontró la solución, convirtiendo el motor principal de alimentación en un motor de fricción apoyándose en la rueda trasera. Pudiendo alcanzar una velocidad de 48 km/h, la Freicycle es sin duda una solución increíblemente eficiente.

Sculpteo y su bicicleta

La empresa Sculpteo ha demostrado, una vez más, que es capaz de dar solución a cualquier obstáculo que se interponga, así como maximizar los procesos de fabricación. Esta vez han ofrecido uno de los productos más visionarios y peculiares: La primera bicicleta impresa en 3D que se mueve mediante funciones digitales. Con ella, los ingenieros y responsables de Sculpteo, emprendieron un viaje desde Las Vegas hasta San Francisco. ¿La meta? Demostrar la fortaleza del proyecto, así como la tecnología que utilizaron. Su herramienta Agile Metal Technology supuso un punto clave en el proyecto. Se trata de una suite software muy completa que ha sido diseñada intentando facilitar y acelerar los proyectos de impresión 3D de metal. Hoy día puede considerarse como la primera aplicación de inteligencia artificial de impresión 3D, creada para ayudar a evaluar y prever todos los problemas que puede tener un proyecto como este durante el proceso de fabricación.

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