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Una motocicleta eléctrica impresa en 3D: ¿el futuro de la movilidad?

Publicado el octubre 6, 2020 por Alicia M.

Preservar nuestro planeta se ha convertido ahora en un desafío para la población, consciente de que deben desarrollar soluciones más respetuosas con nuestro medio ambiente. En el sector del transporte, estamos viendo cada vez más innovaciones que dependen de energías más verdes, como coches, bicicletas o aviones; esta es una preocupación que afecta a toda la movilidad. En ETH Zurich, un equipo de estudiantes ha puesto en marcha un proyecto que tiene como objetivo cambiar la movilidad del mañana haciéndola más sostenible. El llamado ETHEC city, ha desarrollado un prototipo de motocicleta eléctrica mediante impresión 3D. De hecho, algunas piezas se produjeron en una máquina SLS de Sintratec. Entre otras cosas, la motocicleta tiene un ingenioso sistema de tracción a las ruedas para ahorrar energía y mejorar la autonomía.

En el caso de este proyecto de motocicleta eléctrica impresa en 3D, las tecnologías de fabricación aditiva se utilizaron principalmente para acelerar el tiempo de comercialización de dicha solución. El director técnico del proyecto urbano ETHEC, Tobias Oesch, estudia ingeniería mecánica en ETH Zurich. Su equipo aceptó el desafío de desarrollar un prototipo de motocicleta eléctrica impresa en 3D en solo un año, desde el diseño hasta la construcción, el ensamblaje y las pruebas. Tobias estaba motivado para abordar uno de los mayores desafíos que enfrenta la industria automotriz en la actualidad: la sostenibilidad. Él afirma: “Las motocicletas son más eficientes que los coches normales, pero casi no vemos motocicletas totalmente eléctricas en nuestras calles, y eso tiene que cambiar”.

La carcasa frontal se imprimió en 3D en una máquina SLS | Crédito: Sintratec

Una motocicleta eléctrica impresa en 3D más duradera

En las motocicletas tradicionales, alrededor del 80% de la energía se pierde en la rueda delantera, lo que resulta en vehículos eléctricos con una autonomía significativamente más corta. Es por eso que el equipo de ETH Zurich decidió integrar también un motor eléctrico en la rueda delantera, para que pueda usarse como generador para recuperar toda la energía del movimiento y retroalimentarla al sistema. Al recuperar la potencia de frenado con un motor de doble buje, es posible lograr distancias más largas con una batería más pequeña, lo que mejora significativamente la eficiencia de la motocicleta. Para los estudiantes, el proyecto se enmarca en un contexto más amplio: “El proyecto de ciudad ETHEC es ante todo un prototipo de investigación que nos permite estudiar este método de recuperación y así mejorar el sector de la movilidad eléctrica en el futuro”.

Con un presupuesto pequeño y un calendario apretado para construir la bicicleta, los métodos de fabricación tradicionales pronto resultaron inadecuados para el equipo, especialmente porque solo necesitaban una pieza. El equipo decidió utilizar la estereolitografía (SLA), sinterización selectiva por láser (SLS) y fusión por láser de lecho de polvo para imprimir en 3D varias partes de diseño de la carcasa, así como componentes estructurales como el montaje de los soportes. Tobias destaca los grados de libertad que los estudiantes han obtenido con estas tecnologías: “Con la impresión 3D, se puede construir estructuras más complejas, lo que brinda la capacidad de combinar múltiples funciones en una sola pieza”. Menos piezas significan costes más bajos, pero lo más importante es el peso, un beneficio clave para cualquier vehículo.

ETHEC City se desarrolló como un prototipo de investigación para mejorar los futuros vehículos eléctricos | Crédito: Sintratec

Construidos para funcionar como piezas de uso final, los objetos impresos en 3D tenían que cumplir con altas exigencias. Además de ser ligeros, también tenían que ser duraderos y resistentes, propiedades que se podían conseguir más fácilmente con la sinterización selectiva por láser. Cuando los estudiantes comenzaron a buscar socios, el fabricante suizo de impresoras 3D SLS, Sintratec, decidió patrocinar varios componentes para respaldar el proyecto. Posteriormente, partes como la carcasa de la pantalla o la tapa de llenado de combustible se imprimieron en 3D en la máquina Sintratec S2 utilizando polvo de nylon (Sintratec PA12). La carcasa delantera de la bicicleta tenía que ser lo suficientemente resistente para resistir los elementos, lo suficientemente fuerte para resistir los golpes mecánicos y lo suficientemente fuerte como para usarse sin deformarse. Los componentes de SLS habrían cumplido todos estos requisitos.

La trampilla de llenado impresa en 3D.

Después de pintar las piezas, el equipo de ETH Zurich las ensambló y casi terminó su prototipo. Tobias lo resume: “En mi opinión, la tecnología SLS definitivamente tiene su lugar en la industria automotriz. Desempeñará un papel importante, especialmente en la creación de prototipos y el desarrollo de los vehículos del futuro. Un futuro de la movilidad, que esperamos sea moldeado por proyectos como ETHEC city”. Para obtener más información, visita el sitio web de Sintratec, AQUÍ.

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