Il primo telaio per biciclette in metallo stampato 3D

Per quanto la creazione di un oggetto o di un bene possa essere consolidata, se non talvolta scontata, nel suo processo e nei suoi materiali, capita per fortuna che un’idea insieme a nuove tecnologie e nuovi materiali possano rinnovarla e portare a risultati che prima non venivano neanche presi in considerazione. E’ questo il caso di Empire Cycles, un’azienda inglese che progetta e realizza biciclette esclusive per appassionati di mountain bike e downhill, e che ha scelto Renishaw per la realizzazione di un nuovo telaio.

Il Caso Applicativo di Empire Cycles e Renishaw sarà tra quelli consultabili ad AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIE, la manifestazione internazionale dedicata alle tecnologie innovative, dove i Visitatori ne potranno discutere direttamente presso lo stand degli Espositori. L’appuntamento da non perdere è a Torino al Lingotto Fiere il 22-23 Aprile 2015!

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L’intero telaio, inclusa la staffa del tubo del sellino è stato diviso in sezioni e stampato un un’unica operazione

L’intero telaio, inclusa la staffa del tubo del sellino è stato diviso in sezioni e stampato un un’unica operazione

L’aspetto innovativo del progetto è la produzione del telaio con tecnologia additiva in lega di titanio in sezioni assemblate, quando di solito tali telai vengono costruiti utilizzando leghe di alluminio, un materiale più leggero. Le leghe di titanio per produzione additiva, seppur più pesanti, vantano però carichi di rottura molto elevati e una densità quasi perfetta che ne garantiscono un’ottima resistenza a sollecitazioni di vario genere.

Grazie all’utilizzo di un software di ottimizzazione topologica è stato inoltre possibile determinare la collocazione ideale del materiale, usando normalmente passi iterativi e analisi degli elementi finiti. Il materiale è rimosso virtualmente dai punti sottoposti a tensioni minori fino a sviluppare un design ottimizzato per reggere il carico. Eliminando poi molte delle superfici orientate verso il basso, che avrebbero se presenti la necessità di strutture di supporto superflue, il peso totale del telaio si è ridotto del 33% rispetto all’originale, passando da 2,1 a 1,4 Kg, pur partendo da un materiale più pesante. Il risultato è quindi un modello leggero (grazie al volume ridotto) e al contempo resistente.

Supporto del sellino realizzato in lega di titanio su un sistema di fusione laser Renishaw AM250

Supporto del sellino realizzato in lega di titanio su un sistema di fusione laser Renishaw AM250

La sfida storica nella produzione di queste forme molto complesse ora può perciò essere superata dalla produzione additiva che permette di realizzare modelli fisici in 3D. Il design offre inoltre tutti i vantaggi di una costruzione a “struttura integrale” in acciaio pressato utilizzato per motoveicoli e autovetture, senza avere l’onere dell’investimento nelle attrezzature che sarebbero proibitive per un piccolo produttore.

Sul sito web di Renishaw è possibile consultare l’articolo integrale.